微处理器和无线电技术的飞速发展大大促进了人们对无线传感器网络的极大关注,无线传感器网络一般是由成千上万个节点自组织形成的网络体系,主要负责对监测区域内感兴趣的事件进行监测、存储和传输。无线传感器网络以其低功耗、成本低、自组织能力强等优点在各方面得到了广泛应用。无线传感器网络不同于传统的传感器网络,传感器节点一般由电池供电,且一般布置在环境恶劣的地区,因此,节能技术成为无线传感器网络的关键挑战,研究能量高效的无线传感器网络路由协议成为无线传感器网络研究的热点。LEACH路由协议作为最早被提出的经典分层路由协议,其较平面路由协议在节能性、可扩展性等各方面都有了很大的提高,但是LEACH路由协议也存在一些缺点,在延长网络寿命,均衡节点能量消耗方面有待进一步提高。本文通过分析经典分层路由协议-LEACH路由协议,针对LEACH协议中节点采集的数据存在大量冗余和能量消耗不均衡问题,提出了一种新的能量高效路由协议MDG-LEACH。该协议基于虚拟网格和多尺寸网格选取活跃节点,在保证网络完全覆盖的情况下减少了活跃节点的个数。采用综合考虑节点剩余能量和空间分布情况的簇头选择机制,均衡了簇头节点的能量消耗。簇头与基站之间采用动态规划的方法建立最短传输路由树进行数据传输,减少了簇头节点与基站之间由于数据传输而消耗的能量。另外,针对LEACH协议节点成为簇首的概率算法进行了改进,该算法基于簇头间多跳传输机制计算整个网络每一轮的能量消耗,计算使每一轮网络能耗最小情况下的节点成为簇首的最优概率,并将该改进算法应用于MDG-LEACH协议,提出了节点成为簇首的概率改进的MDG-LEACH协议。MATLAB仿真实验表明,MDG-LEACH协议和LEACH协议以及单剑锋的基于簇首概率优化的LEACH改进协议相比,网络总能耗减少了80%,第一个节点死亡时间分别提高了600%、450%,均衡了节点能量消耗；最后一个节点死亡时间分别提高了650%、510%,有效地延长了无线传感器网络的生命周期；节点成为簇首的概率改进算法应用到MDG-LEACH协议后,减少了MDG-LEACH协议的能量消耗,延长了MDG-LEACH协议的网络寿命。