随着微电子科技的不断发展,无线传感器网络(WSN)在军事、医疗、农业和工业等各个方面都得到了广泛的应用。WSN中的传感器节点利用能源有限的电池进行供电,这大大限制了 WSN的应用,因此,如何设计出能源高效的路由协议成为了研究的重中之重。针对这一问题,本文利用混沌理论与粒子群算法(PSO),考虑节点与基站之间的距离,提出了基于混沌PSO的双层分簇路由协议,并从理论与仿真两个方面对此协议进行了分析和验证。首先,考虑网络中节点到基站之间的距离等问题,本文在传统的单层分簇路由协议的基础上提出了双层分簇路由协议。该协议不仅大大降低了单个节点的能耗,平衡了整个网络节点间的能耗,使整个网络的生命周期延长,还分散了网络中的数据流,降低了通信代价,保证了网络路由协议的稳定性。其次,考虑到在分簇路由协议中簇头节点的选取是整个路由协议的关键之处,直接决定着路由协议的优劣,本文利用PSO选取两层簇头节点,能够快速准确地选取出簇头节点,而且在一定程度上优化了整个网络的结构。仿真结果表明,该协议节省了单个节点的能量,均衡了整个网络的能耗。最后,为了解决PSO在寻找最优解的过程中容易陷入局部最优解问题,在双层粒子群分簇路由协议中加入了混沌理论。在第一层分簇路由协议中选取第一级簇头节点时将PSO与混沌蚁群优化算法(CASO)结合,在第二层分簇路由协议中总簇头的选取利用帐篷映射(Tent映射)与PSO结合。仿真结果表明,基于混沌PSO的双层分簇路由协议避免了陷入局部最优解,并延长了整个网络的生命周期。