近些年,随着无线通信和硬件技术的发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)的应用开始不断地涌现出来。其中,感知覆盖是无线传感器网络中一个最基本的问题。传感器网络的一些应用,例如,监测森林火灾、军事入侵、野生动物栖息地等等,都需要对整个目标区域提供一定程度的感知覆盖。然而,无线传感器节点的能量受限,使得感知覆盖质量受到了一定的制约。因此,如何在保证感知覆盖质量的基础上有效利用传感器的能量以延长传感器网络工作寿命是一个很有意义的问题。本文主要从能量受限的角度出发,研究无线传感器网络中的两种典型覆盖场景——陷阱覆盖和栅栏覆盖。本文首先介绍了无线传感器网络的一些基本应用场景,并介绍了当前感知覆盖问题研究的一些基本现状和遇到的挑战,尤其是最近提出的陷阱覆盖和栅栏覆盖。在陷阱覆盖中,考虑节点的布尔感知模型,提出了最小权重陷阱覆盖问题,并设计了陷阱覆盖优化算法和分布式协议,大大延长了在保证陷阱覆盖质量下的传感器网络寿命；将陷阱覆盖的概念扩展到了概率感知模型,提出了概率陷阱覆盖,并对概率陷阱覆盖的能量优化问题进行了系统的研究,提出最大陷阱覆盖网络寿命问题并针对该问题提出了有效的休眠调度协议,优化了传感器能耗和网络寿命；在栅栏覆盖中,将运动物体沿任意路线穿越传感器网络的最小监测概率问题转化为求取相关网络图的一个最小切,从而将最小权重栅栏覆盖问题表示成图论的基础问题,针对该问题提出了一种基于网络最大流的近似算法,并证明了该算法具有良好的近似界,从而保证了算法在最坏情况下的性能。本文分别在陷阱覆盖和栅栏覆盖的能量优化和延长网络寿命方面提出了几种有效的算法,并提出了这些算法在传感器网络中的分布式实现方法,还从理论上分析了这些算法的近似界,使得算法可以有效地被应用在传感器网络感知覆盖的场景中,最后通过仿真验证了算法的性能,本文提出的算法在各种参数设定下均能取得比已有算法更长的网络寿命。