LEACH算法的MATLAB仿真

资 源 简 介

LEACH算法的MATLAB仿真

详 情 说 明

LEACH（低能量自适应聚类层次）算法是无线传感器网络（WSN）中一种经典的分簇路由协议，其核心目标是通过动态分簇和负载均衡来优化网络能量消耗，从而延长网络生命周期。该协议采用轮次（Round）机制运行，每个轮次包含簇形成阶段和数据传输阶段。

在簇形成阶段，节点根据预设概率自主竞选簇头（Cluster Head），簇头负责收集簇内成员节点的数据并进行聚合。为了避免某些节点因长期担任簇头而过早耗尽能量，LEACH采用随机轮换机制，确保能量消耗均匀分布。数据传输阶段则基于TDMA（时分多址）调度，簇内成员在指定时隙发送数据，减少冲突与空闲监听带来的能量浪费。

MATLAB仿真是研究LEACH算法性能的常见手段，通常需模拟以下关键环节： 网络初始化：随机部署节点并设置初始能量值； 簇头选举：通过阈值公式动态选择簇头，避免固定节点负担过重； 能耗模型：模拟发送、接收、聚合数据时的能量损耗； 结果分析：统计网络存活节点数、剩余能量分布等指标，评估协议有效性。

LEACH的局限性在于未考虑节点剩余能量或位置因素，后续改进算法（如LEACH-C、HEED）在此基础上引入了更复杂的选举策略。通过MATLAB仿真，可以直观对比不同协议的能耗特性，为实际WSN部署提供理论支撑。