无线传感器网络（WSN）因为其小体积、低成本和低功耗等特征,在军事领域、医疗护理以及物流管理等领域广泛应用。它是由大量传感器节点组成,但节点是由能量有限的电池供电,且一般部署在恶劣环境,无法更换电池,所以降低节点能耗,延长网络的生存周期是WSN研究的重点内容。与同构WSN相比,异构WSN具有更大的灵活性,更符合实际情况。采用合适的路由算法可以均衡网络能耗,提高网络的运行效率。典型的分簇路由协议有低功耗自适应集簇分层型协议（LEACH）和分布式节能集簇路由协议（DEEC）等。在路由协议中引入多输入多输出（MIMO）技术可以获得时空分集增益,提高信道容量,最大化的利用资源。本文针对现有WSN协作MIMO的路由算法的不足,研究无线信号在不同环境下的传播特性和不同编码协作传输的优缺点和适用范围,通过数学证明得到采用多跳协作的充分性命题和由命题推导得到的两个引理,最终构建一种基于能量异构WSN的DEEC自适应协作路由算法。具体研究内容如下:1)鉴于WSN在林业环境中的广泛应用,首先对无线信号在林间樱花小路、操场草坪和鹅掌楸林三种环境中的传播特性进行了研究,采用了Zig Bee和Lo Ra两种技术,对不同天线高度下WSN接收信号的强度（RSSI）进行了测量,根据测量数据结合信道传播模型拟合出无线信号传播的衰减系数,为研究WSN在不同实际场景中的能耗计算提供理论依据。2)研究了LEACH协议结合MIMO的典型技术—垂直分层空时码（VBLAST）的WSN协作传输系统,详细描述了其中的协作机制,得到了非协作与协作传输时单位比特的能耗比,给出了传输能耗以及吞吐量的表达式。还对比了LEACH结合另一MIMO经典技术—空时分组码（STBC）的WSN协作传输的系统性能。通过对比分析得到了各自的优缺点和适用范围,为研究协作路由的编码选择提供参考和依据。3)基于上述研究,在能量异构的WSN中,提出了一种STBC编码的DEEC自适应协作路由算法。首先,我们给出了协作单跳或多跳模式选择的命题,证明了选择多跳协作传输的充分条件;接着,根据该充分条件提出了两个引理,作为路由算法中模式选择的距离阈值条件;根据这两个引理,提出了一种能量异构WSN下结合DEEC协议的自适应协作路由算法。根据上文第一部分实验分析得到的路径损耗指数,结合能耗公式重新推导模式选择的两个引理,得到了一般情况下模式选择的两个引理。在此基础上,对理想环境和实际环境分别进行了WSN自适应路由算法的仿真测试,仿真实验结果表明,本文提出的自适应路由算法优于基准方案,能够有效降低网络能耗,延长网络生命周期。自适应路由算法应用在WSN中可以增加网络灵活性,本文研究重点在于单跳与多跳协作两种模式选择的自适应,未来还可研究多种传输方式的自适应,实现高效节能的WSN。