无线传感器网络是由大量传感器节点所构成的多跳自组织网络系统。随着无线传感器网络应用领域的日益扩展,网络规模的不断扩大,越来越多的应用不得不采用随机播撒的方式部署网络。这样的方式决定了网络在新建阶段处于无结构状态,所有的节点不知道邻节点及网络的任何信息,包括节点数目、连接关系、分布,甚至节点的ID。在这种初始状态下,现有的各层通信协议及应用算法均无法直接应用在网络上。因此在网络开始运行之前,必须进行以建立网络初始结构和初始MAC层为目的的初始化。随着无线传感器网络不断发展,初始化正迅速成为一个急需解决的研究课题,是其实用化进程中不可忽略的重要环节。　　无线传感器网络初始化阶段无结构特点造成的通信干扰严重降低了数据通信的成功率,而且初始节点完全对等的状态、以及对环境信息的无知,使得常用的MAC协议无法直接应用。因而,在无线传感器网络初始化过程中,必须解决两个问题:1)“空白”状态下的初始MAC层建立;2)无结构状态下的拓扑控制建立。基于此,本文给出系统的初始化解决方案,并重点研究了初始化过程中节点间的数据传输问题、时钟同步问题、初始结构构建问题及时隙分配问题等。　　取得的研究成果包括如下几个方面:　　(1)给出了无线传感器网络完整的初始化解决方案,对初始化任务及目标进行了较全面论述,给出了初始化任务流程的建议;　　(2)分析了初始化阶段节点间的数据传输规律,建立了节点异步通信模型,给出并证明了初始化点对点异步成功发送定理,为初始化的通信解决提供了理论基础;　　(3)讨论了初始化阶段时钟同步问题,给出了初始化阶段基准节点选举算法,并给予了证明;同时,从数学上推导了该算法的时间复杂度,为任务同步提供了必要前提。　　(4)给出了初始化阶段簇头选举算法,并给予了证明;通过仿真实验比较,该算法在簇头选举时间、通信能耗等方面,均体现出比现有方法更好的性能;此外,算法的选举时间体现良好的稳定性,为估算算法的时间复杂度,确定任务的时限,提供了便利。　　(5)提出了初始化阶段两跳时隙分配问题,并从两种不同思路上,分别给出了分布式条件下的初始化时隙分配算法,有效解决了无线通信中的干扰问题,使得通信链路的建立变得容易,从而可实现初始MAC层的建立。仿真实验对两种算法的各项性能进行了展示,体现了算法具有一定的实用性。　　本文研究成果既可以应用于无线传感器网络初建时的分析,也可以应用于实际网络的初始化工作中。