基于簇间路由协议的WSN生存期仿真MATLAB平台实现

资 源 简 介

本项目提供MATLAB实现的无线传感器网络生存期仿真系统，支持多跳分簇路由与动态簇头选举算法，可可视化能量消耗过程并生成网络生存期对比图表，适用于路由协议性能评估与研究。

详 情 说 明

基于簇间路由分层次通讯协议的无线传感器网络生存期仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的无线传感器网络簇间路由分层通信协议的仿真框架。系统能够模拟多跳分簇网络中的能量消耗过程，并通过动态簇头选举机制优化网络生存周期。仿真可输出网络生存期对比图表，支持不同参数配置下的性能分析，适用于路由协议优化和能耗评估研究。

功能特性

• 分层次簇结构动态生成：实现智能分簇算法，构建高效通信的层次化网络结构
• 自适应簇头选举机制：基于节点剩余能量动态选举簇头，平衡网络负载
• 多跳路由路径优化：构建能量高效的多跳通信路径，减少总体能耗
• 完整能量消耗计算模型：精确模拟传输、接收、融合等各环节能耗
• 多维度性能分析：支持网络生存期、能量分布、协议性能等多角度评估
• 参数可配置仿真框架：灵活调整网络拓扑、通信参数和协议参数

使用方法

参数配置

根据需要修改以下仿真参数：

• 网络拓扑参数：节点数量（50-200个），部署区域尺寸（100m×100m至500m×500m）
• 通信参数：传输半径（10m-50m），初始能量（0.5J-2J）
• 协议参数：簇头选举阈值系数，数据融合能耗比例
• 仿真控制参数：最大迭代轮数，蒙特卡洛仿真次数

运行仿真

执行主程序启动仿真过程，系统将自动完成网络初始化、分簇路由、能量计算和性能分析。

结果查看

仿真完成后将生成：

• 网络生命周期曲线图
• 能量消耗分布热力图
• 协议性能对比数据表格
• 动态簇结构演化动画

系统要求

• MATLAB R2018b 或更高版本
• 推荐内存：4GB及以上
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件实现了仿真系统的核心调度功能，包括网络环境初始化、分层协议执行控制、多轮仿真循环管理以及结果可视化输出。具体承担了参数解析与验证、节点部署与能量配置、簇头选举与路由建立的流程协调、能量消耗计算与生存状态更新、性能指标统计与分析以及图形化结果生成与展示等关键任务。