无线传感器网络在军事，环境保护，医疗，家居等许多领域有着十分广阔的应用前景，成为近来研究的热点。通常，无线传感器节点是通过电池驱动的，能量非常有限，因此如何降低网络能量消耗，延长网络生存时间成为WSN研究中的热点，而改善网络通信路由协议则成为解决问题的一个重要途径。本文以无线传感器网络路由协议为研究对象，通过应用高效的最优化算法--智能进化算法来提高路由协议的性能。本论文的研究受到国家自然科学基金(61070043)，浙江省自然科学基金(Y1080374)的资助。　　 本文的主要创新工作如下：　　 (1)对典型的分层路由协议PEGASIS进行优化改造。针对其在构建链路中采用简单的贪婪算法的不足，考虑将离散粒子群优化算法应用到协议中用以求解最优的路由链路，提出了基于DPSO的PEGASIS优化算法(DPSO-PEGASIS)。为加快得到最优链路的速度，在DPSO-PEGASIS算法中结合多种启发式算法，同时为了均衡网络能量消耗还改进了簇首选择方法。仿真实验表明，DPSO-PEGASIS算法比PEGASIS协议在20％-80％节点死亡的情况下，生存周期显著提高，首节点死亡时的生存周期比PEGASIS协议提高了近3倍。　　 (2)在结合PEGASIS协议的链式拓扑与LEACH协议的分簇结构等优点的基础上，应用量子进化算法来求解最优的分簇组链方式，提出了基于量子进化算法的分层多链无线传感器路由算法(HERA)。HERA算法把网络分为多个簇，簇内节点连接为多跳的通讯链路，并用混合量子进化算法来计算最优的拓扑结构，而且还对簇首链路的构建进行优化，改进了簇首选择方法。仿真结果表明HERA算法能显著地延长节点和网络的工作寿命，维持节点能量的均衡性，减少网络时廷，同时在基站变化的情况下也能保持较好的性能。