基于MATLAB的pegasis算法

资 源 简 介

基于MATLAB的pegasis算法

详 情 说 明

无线传感器网络（WSN）是由大量微型传感器节点组成的自组织网络系统，具有分布式感知、低功耗和多跳通信等特点。其核心挑战在于如何通过高效的路由协议延长网络生存时间，而PEGASIS（Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems）算法正是针对这一问题的经典分层路由解决方案。

PEGASIS算法的核心思路是通过构建近优单链结构替代传统多跳聚类，显著降低能耗。其实现可分为三个阶段： 链式拓扑构建：利用贪心算法将节点连接为一条近似最短路径的单链，确保相邻节点间距最近，减少单跳传输能耗。 动态链首选举：采用轮换机制选择链首节点，避免固定簇头导致的能量空洞问题。链首负责数据融合并将结果发送至基站。 数据接力传输：非链首节点沿链单向传递数据至链首，通过局部聚合减少冗余数据传输。

在MATLAB仿真中，通常需设定节点随机分布模型、能量消耗参数（如发送/接收功耗）以及路径损耗模型。性能评估以网络生存时间为关键指标，即首个节点死亡（FND）或半数节点死亡（HND）的轮数。PEGASIS通过均衡能耗，相比LEACH等协议可提升20%-30%的网络寿命。

该算法的扩展方向包括引入多链结构优化大规模网络，或结合能量预测模型进一步优化链首选择策略。仿真时需注意节点密度、基站位置等参数对链构造的影响。