MATLAB无线传感器网络LEACH路由算法仿真平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现了经典LEACH路由算法的完整仿真，涵盖节点随机部署、能量消耗模型和动态簇头选举。通过模拟无线传感器网络环境，展示分簇网络结构与数据传输过程，适用于网络协议研究与教学演示。

详 情 说 明

基于MATLAB的无线传感器网络LEACH路由算法仿真平台

项目介绍

本项目实现了一个基于MATLAB的无线传感器网络LEACH（低功耗自适应集簇分层）路由算法仿真平台。该平台能够完整模拟无线传感器网络的分簇路由过程，包括节点部署、簇头选举、数据传输和能量消耗等关键环节，为研究无线传感器网络的路由协议性能提供可视化分析工具。

功能特性

• 完整LEACH算法实现：模拟经典LEACH路由协议的完整工作流程
• 可配置网络环境：支持自定义网络规模、节点分布和通信参数
• 动态簇头选举：基于概率阈值的自适应簇头选择机制
• 多跳数据传输：实现簇内数据聚合和簇间多跳通信
• 全面可视化分析：实时展示网络拓扑演化、能量分布和性能指标
• 性能评估系统：提供网络生命周期、能量效率等多维度量化分析

使用方法

基本配置

在运行仿真前，可根据需要修改以下参数：

• 网络规模：节点数量、覆盖区域尺寸
• 节点属性：初始能量、位置分布模式
• 通信参数：传输距离、数据包大小、能耗系数
• 算法参数：簇头选举概率、仿真轮次

运行仿真

执行主程序文件启动仿真，系统将自动完成以下过程：

1. 初始化无线传感器网络环境
2. 按配置参数部署传感器节点
3. 运行多轮LEACH路由协议仿真
4. 生成可视化结果和性能分析报告

结果分析

仿真结束后可查看：

• 动态拓扑变化图：观察每轮簇头选举和分簇结果
• 能量消耗热力图：分析网络能量分布状况
• 性能统计图表：评估网络生命周期和能量效率

系统要求

• MATLAB版本：R2016a或更高版本
• 必需工具箱：基础MATLAB环境（无需额外工具箱）
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB以上用于大规模网络仿真
• 操作系统：Windows/Linux/macOS均可运行

文件说明

主程序文件整合了仿真平台的核心功能，包括网络环境初始化、LEACH算法流程控制、数据通信模拟、能量消耗计算以及结果可视化输出。该文件通过模块化设计实现了参数配置、节点管理、簇头选举、数据传输和性能分析等完整仿真环节，为用户提供一站式的算法验证和性能评估平台。