认知无线传感器网络(Cognitive Radio Sensor Networks,CRSN)被认为是一种可以提供频谱效率的颠覆性技术创新,广泛应用于军事、环境监测和预报、城市交通以及大型工业园区安全监测等各个领域。随着人们对无线网络服务需求的快速增加,ISM(Industrial,Scientific and Medical)频段变得十分拥挤,频谱缺乏成为无线网络发展的一个重要瓶颈,因此认知无线传感器网络引起了广泛关注。针对于认知无线传感网中公共控制信道受限问题和分簇路由协议能量低效的问题,本文做了以下工作:在MAC层,为解决认知无线传感网发生动态变化时公共控制信道缺失导致的网络寿命降低,以及公共控制信道容易受到干扰攻击、较大通讯量下易达到饱和瓶颈等问题,本文提出一种分布式Blind Rendezvous信道跳频算法SRP。SRP算法将节点状态划分为发送状态和接收状态,通过调整步长和信道使用概率参数生成相应的信道跳频序列,实现节点间的通信。经理论分析证明,该算法均适用于时钟同步/异步模型、对称/非对称模型和多用户/多跳模型。实验表明,SRP信道跳频算法在最大相遇时间(MTTR)和平均相遇时间(ATTR)上均优于其它相关算法。在路由层,认知无线传感器网络中无线传感器节点的部署往往相当密集且传感器节点能量有限,为解决认知无线传感网分簇路由协议中,节点频繁切换信道和维护簇产生的额外开销可能导致节点能量效率极低、网络寿命周期较短、网络吞吐率较低等问题。本文提出一种新的分簇路由协议:能量高效分簇路由协议EECR。EECR协议根据节点位置坐标和剩余能量倾向性筛选合格节点,根据信道DTC稳定权重和节点剩余能量进行两次分簇,实现了簇内和簇间高效通信,降低网络动态干扰,增强数据传输稳定性,提高了络寿命。实验证明EECR有效提高了网络吞吐量,增强了网络寿命。最后,对全文进行了总结,并提出了今后的发展方向。