基于蚁群算法的WSN分簇路由优化MATLAB实现

资 源 简 介

本项目结合蚁群算法与分簇算法，通过MATLAB实现无线传感器网络的路由优化。系统模拟蚂蚁觅食行为，动态构建节点分簇结构，优化簇头选择和数据传输路径，提升网络能效和生命周期。

详 情 说 明

基于蚁群算法的无线传感器网络分簇路由优化系统

项目介绍

本项目将基本蚁群算法与分簇算法相结合，应用于无线传感器网络（WSN）的路由优化。系统通过模拟蚂蚁觅食行为，动态构建传感器节点的分簇结构，并优化簇头选择与数据转发路径，旨在提升网络生命周期与能耗均衡性。

功能特性

• 网络拓扑初始化：根据输入的节点坐标与初始能量，构建无线传感器网络模型。
• 智能簇头选举：采用蚁群算法实现能量感知的簇头选举机制。
• 多跳路由优化：构建能量高效的数据转发路径，减少网络整体能耗。
• 结果可视化：支持网络分簇结构、数据流向、能量分布热力图及算法收敛曲线的图形化展示。
• 性能评估：输出网络生命周期、能耗均衡度、数据包投递率等关键性能指标报告。

使用方法

1. 准备输入数据：配置传感器节点坐标矩阵、节点初始能量向量、网络通信参数、蚁群算法参数及分簇参数。
2. 运行主程序：执行系统主流程，启动网络初始化、分簇路由优化与性能评估。
3. 查看输出结果：获取分簇结构、路由路径、可视化图表及性能报告。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 硬件配置：至少 4GB 内存，支持图形显示

文件说明

主程序文件承载了系统的核心调度与算法实现，其功能包括：无线传感器网络环境的初始化设置；蚁群优化算法的执行与参数管理；簇头选举与多跳路由路径的协同优化计算；网络能量状态与算法收敛过程的动态监控；最终结果的可视化渲染与性能指标的综合分析输出。