无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是一门多学科交叉的新兴科学,它综合了传感器、分布式信息、无线通信和嵌入式计算等技术,近年来受到了人们越来越多的关注。无线传感器网络具有可扩展、易部署、高可靠等特点,使得它在医疗抢险、工业生产、环境监控、以及军事国防等方面得到了广泛的应用。然而传感器节点能量有限且难以补充,这决定了无线传感器网络的寿命是有限的,因此如何设计一个能够高效利用节点能量的路由协议,以延长网络的生命周期,已经成为无线传感器网络研究的重点。分簇路由协议将整个网络划分成几个簇区,以便于拓扑管理,再加上数据融合技术来降低网络负载,被认为是提高节点能量利用率,延长网络的生命周期的有效途径之一。LEACH协议作为第一个基于分簇思想的路由协议,是之后很多分簇路由协议研究的基础,它可以有效地解决传感器节点能量限制的问题。但是,由于LEACH协议的假设条件要求节点拥有相同的初始能量,使得它的成簇机制并不适用于能量异构的网络。SEP协议作为LEACH在二级能量异构网络下的拓展协议,较好的平衡了网络的能耗,但是它可能会选举剩余能量较低的节点成为簇首,不利于网络寿命的延长。DEEC协议在SEP的基础上引入了节点的剩余能量作为簇首选举的权值,更好的均衡了各个节点间的能耗。因此,本文在深入研究LEACH和SEP协议的基础上,对DEEC协议的簇首选举算法进行了改进,提出了一种基于能量均衡的异构无线传感器网络分簇路由协议。本文具体内容如下：第一,本文介绍了课题的研究背景和意义,概述了WSN的国内外研究现状和发展趋势,以及WSN在多个领域的应用。第二,本文对WSN的结构、特征和关键技术进行了介绍,并重点介绍了WSN的路由技术。在简要介绍了路由协议的特点和设计要求的基础上,对WSN的多种路由协议进行了分类、分析和比较。然后,详细介绍了LEACH协议的运行机制,引入了分簇路由协议的能量消耗模型和最优簇首的概念,为设计新的路由协议奠定基础。第三,针对LEACH协议在异构网络中性能不足的问题,本文详细分析了其在异构网络中拓展协议SEP和DEEC的分簇机制。然后针对DEEC协议分簇机制的缺陷,提出了改进协议DEEC-TA。DEEC-TA协议使用了动态的阀值区间来选举簇首节点,使得网络的能量消耗更加均匀。第四,本文使用Matlab软件对LEACH、SEP、DEEC和DEEC-TA协议进行了仿真实验,并对它们性能进行了对比。实验证明DEEC-TA协议与其他协议相比,能提高网络的吞吐量,并延长网络首个节点死亡的时间。