无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)集传感器、计算机、网络和无线通信等技术于一身,应用前景广阔。但是受当前技术和结构等因素制约,节点能量、计算和存储信息、无线通信能力均有限。一般情况下,节点数据需经过转发才能到达汇聚节点。能量高效和数据可靠传输,是无线传感器网络路由设计的重要指标。经过优化设计的路由协议,能够平衡网络能量,延长网络寿命。分簇路由协议与传统的无线传感器网络平面路由协议相比,在适应性、节能性、健壮性和可扩展性等诸多方面具有很大优势,被广泛应用在无线传感器网络中,是当前路由协议的研究重点。本文在对当前分簇路由协议的分析研究基础上,提出两种路由协议,并对这些路由协议进行理论分析和仿真。论文主要工作包括：针对现有的分簇路由协议簇首选取不合理问题,提出一种基于能量和密度的分簇路由协议(Clustering Routing Protocols Based on Energy and Density, CPBED)。建立节点能量影响因子和密度影响因子,根据两种因子对网络寿命的影响,施加相应权重,综合约束网络簇首选取,提高剩余能量多、密度大的节点当选簇首的机会,并对节点当选簇首的轮转周期作出调整,使网络中簇的分布更合理,改进网络成簇过程。仿真结果表明,CPBED路由协议能够均衡网络能耗,有效延长网络寿命。针对无线传感器网络实际应用中非均匀网络局部区域节点死亡率高的问题,在CPBED路由协议的基础上提出一种面向非均匀网络的分簇路由协议(Clustering Routing Protocols For Non-Uniform networks, CRPNU)。根据节点分布状况,将网络划分成稀疏区域和普通区域,不同的区域采取相对应的簇首选取策略,确保稀疏区域内有足够的簇首节点,缩短该区域内节点通信距离,降低能耗。仿真结果表明,CRPNU路由协议能够有效延缓网络首个死亡节点出现时间,降低稀疏区域内节点的死亡率,平衡网络能耗,延长网络寿命。