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DEEC(Distributed Energy-Efficient Clustering)算法是一种经典的无线传感器网络分簇协议,它通过动态概率选举簇头节点来优化网络能量消耗。该算法主要解决了传统LEACH协议中固定轮数重置和未考虑节点剩余能量差异的问题。
算法核心思想体现在三个关键设计上:首先采用基于节点剩余能量的动态概率机制,使高能量节点有更大机会成为簇头;其次引入网络平均能量概念,节点根据自身能量与平均能量的比值调整竞选概率;最后通过分布式方式实现,无需全局信息即可完成分簇。
在MATLAB仿真实现时,通常会构建以下模块:网络初始化(节点随机部署)、能量模型(包括收发能耗和融合能耗)、动态簇头选举机制、多跳数据传输模拟等。仿真结果可以输出剩余能量曲线、存活节点数随轮次变化曲线等关键性能指标。
DEEC算法通过这种动态调节机制,相比固定概率的算法能延长网络生命周期约15-30%,特别适合节点初始能量不均或需要长期监测的应用场景。后续改进版本如DDEEC还进一步优化了高能量节点的概率调节策略。