随着嵌入式系统、无线通信、计算机网络及MEMS(微电子机械系统)等技术的快速发展，具有感知、计算和无线网络通信能力的传感器以及由其构成的无线传感器网络(WSN)引起了人们的极大关注。本文主要对无线传感器网络在军事战场领域应用的关键问题进行了研究。首先我们对无线传感器网络的能量有效路由协议、能量有效MAC协议进行了研究。然后我们对异类无线传感器网络的网络生存时间进行了仿真分析。最后，我们对无线传感器网络在军事应用的服务质量问题进行了理论研究。首先我们对无线传感器网络的路由协议进行能量有效分析。基于战场信息采集的应用，我们重点对DD路由协议进行了时延和能量消耗的分析。在异类传感器网络中，我们提出了最优簇头数目计算公式和传感器网络的最大生存周期公式。在多水平网络模型下，我们对网络的牛存时间与传感区域到基站的距离，传感区域的大小，数据的压缩比，节点的能量水平的关系进行了仿真分析。我们对能量有效的MAC协议IEEE 802.15.4在军事传感器网络中时延，信道利用率，能量有效性的三个网络性能进行了分析，并且对协议在信标使能端对端网络中的性能进行了仿真。同时，我们结合仿真和理论分析，研究了移动ad hoc网络中三个重要的QoS参数：业务流的带宽、网络的时延和延迟抖动的相关性问题，得到了三个QoS参数间关系的解析表达式，仿真验证了其正确性。进一步研究IEEE802.15.4的QoS问题。我们在超帧级数一定的情况下，仿真了信标级数对时延的影响。我们研究了无线传感器网络的三个重要的QoS参数——业务流负载、分组平均时延和时延抖动——的相关性问题，通过数据拟合的方法，提出了QoS参数相关性的关系式。通过进一步的仿真验证，结果表明所得到的关系与试验结果相吻合。