Wireless sensor networks LEACH algorithm matlab model

资 源 简 介

Wireless sensor networks LEACH algorithm matlab model

详 情 说 明

LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）算法是无线传感器网络中经典的分簇路由协议，其核心目标是通过动态选举簇头节点实现网络能耗均衡。在MATLAB中建模LEACH算法时，通常需关注以下要点：

网络初始化阶段 模型需定义传感器节点的随机分布（如矩形或圆形区域）、初始能量参数以及基站位置。通过矩阵存储节点坐标和能量状态，为后续分簇提供数据基础。

动态簇头选举机制 LEACH的核心在于每轮循环中按概率选择簇头： 计算阈值公式，确保节点按预设比例（如5%）成为簇头 采用随机数比较决定当选簇头，避免固定节点过度耗能 标记普通节点加入距离最近的簇头

能耗模型实现 需集成无线电能耗模型： 发送能耗：与数据传输距离的平方/四次方成正比 接收能耗：按固定功耗计算 特别模拟簇头节点因数据聚合产生的额外开销

数据通信阶段建模 实现两类通信行为： 簇内通信：普通节点向所属簇头发送数据 簇间通信：簇头节点采用单跳或多跳方式将聚合数据传至基站

可视化与性能分析 通过MATLAB图形化展示： 节点分布与簇形成效果图 网络生存周期曲线（首个/半数节点死亡轮次） 剩余能量分布热力图

该模型常用于对比LEACH与改进算法（如LEACH-C、LEACH-E）的性能差异，优化参数包括分簇比例、选举阈值函数等。实际仿真中需注意边界效应处理和非理想信道条件的影响。