无线传感器网络是一种全新的信息获取、处理和传输技术。它集传感器技术、嵌入式计算技术、无线通信技术以及分布式信息处理技术于一体。目前,拓扑控制和路由算法作为无线传感器网络领域的关键技术,已受到越来越多的重视。拓扑控制算法分为功率控制和睡眠调度两个主流研究方向,如何降低能量消耗是算法设计的关键。路由算法在追求能量消耗最小化时,可能会使部分节点由于频繁的处理数据而过早死亡,导致网络分割或者“洞”的出现,从而影响网络寿命。本文对现有的无线传感器网络拓扑控制和路由算法进行了研究,主要的工作体现在以下三个方面：1.在研究现有拓扑控制算法的基础上,提出了一种混合型拓扑控制算法(Hybrid Topology Control, HTC) o HTC通过睡眠调度算法使无线传感器网络形成一个初步的拓扑结构,运用功率控制算法对现有的拓扑结构进一步的优化,最终形成一个优化的拓扑结构。它融合了睡眠调度和功率控制拓扑控制算法的优点,提高了网络性能并延长了网络寿命。2.针对现有路由算法存在的问题,提出了一种能量均衡的路由算法(Energy Balance Network Algorithm, EBRA)。在EBRA中,传感器节点通过判断它与周围邻居节点的参数q,来选择它们通向sink节点的下一跳节点,这样既能够避免由于某些节点一直工作而过早死亡,又能够平衡网络的能量消耗,从而显著的延长了网络寿命。最后,利用OPNET软件在不同网络规模的环境中对HTC算法和EBRA算法进行了仿真。仿真结果表明,HTC算法和EBRA算法在延长网络寿命方面具有显著的优势。