基于MATLAB遗传算法工具箱的无线传感器网络节点定位仿真系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB遗传算法工具箱，模拟无线传感器网络中的节点定位过程。通过遗传算法优化未知节点坐标估计，有效减小定位误差，适用于网络拓扑仿真与定位性能分析。

详 情 说 明

基于MATLAB遗传算法工具箱的无线传感器网络节点定位仿真系统

项目介绍

本项目利用MATLAB遗传算法工具箱，构建了一个无线传感器网络（WSN）节点定位仿真系统。系统通过模拟网络拓扑结构和信号传播，并应用遗传算法对未知节点的坐标进行优化估计，旨在有效降低定位误差，为WSN定位算法的研究与性能评估提供仿真平台。

功能特性

• 网络拓扑模拟：可自定义生成包含锚节点（位置已知）和未知节点的无线传感器网络模型。
• 距离测量：支持基于接收信号强度（RSS）或到达时间（TOA）的节点间距离计算，并可模拟测量误差。
• 遗传算法优化：利用遗传算法求解未知节点的最优坐标位置，用户可配置种群大小、迭代次数等关键参数。
• 结果可视化：提供网络拓扑图、定位结果对比图、误差分布图以及算法收敛曲线等多种图形化输出。
• 性能评估：系统自动计算均方根误差（RMSE）、平均定位误差等多项指标，定量评估定位精度与算法性能。

使用方法

1. 参数配置：在运行主程序前，根据仿真需求设置网络参数（如节点数量、区域范围）、通信参数（如传播模型、误差标准差）和遗传算法参数（如种群大小、交叉概率）。
2. 运行仿真：执行主程序文件，系统将开始模拟定位过程。
3. 结果分析：程序运行结束后，命令行窗口将输出关键定位结果与误差统计。同时，系统会自动生成并显示相关的可视化图表，便于用户直观分析定位效果和算法收敛情况。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2016b 或更高版本
• 必要工具箱：MATLAB 遗传算法工具箱 (Global Optimization Toolbox)

文件说明

主程序文件作为整个仿真系统的控制核心，负责统筹调度全部功能模块。其具体实现了从初始化网络环境、设置算法参数，到执行遗传算法优化定位，最终进行结果可视化与精度评估的完整仿真流程。该文件将各项功能有序集成，用户通过运行此文件即可完成一次完整的节点定位仿真实验。