MATLAB实现的无线传感器网络拓扑结构自动生成与可视化系统

资 源 简 介

该项目基于MATLAB开发，提供无线传感器网络(WSN)的多种拓扑生成算法，支持随机/规则部署节点，模拟通信半径约束，生成符合实际的拓扑结构，并具备可视化分析功能。

详 情 说 明

无线传感器网络拓扑结构自动生成与可视化系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的无线传感器网络（WSN）拓扑生成与仿真平台，实现了多种拓扑生成算法。系统支持节点随机部署和规则部署两种模式，能够模拟真实传感器网络的通信约束条件，生成符合实际应用场景的拓扑结构，并提供全面的网络连通性分析和拓扑可视化功能。

功能特性

• 灵活部署模式：支持随机分布、网格分布及自定义坐标三种节点部署方式
• 多种拓扑算法：集成基于几何图的拓扑生成算法，包括随机点分布与连通性验证技术
• 参数化配置：可通过参数灵活调整网络规模、节点分布密度和通信特性
• 约束条件模拟：支持通信半径限制、最小连通度要求、能量约束等实际网络条件
• 全面分析功能：提供网络直径、平均路径长度、连通度分析等性能指标计算
• 丰富可视化：生成节点部署图、拓扑连接图、通信范围示意图等多种图形展示
• 拓扑验证：自动进行连通性状态检测和关键节点识别

使用方法

1. 参数配置：根据需求设置网络规模参数（节点数量、部署区域尺寸）、通信参数（通信半径、传输损耗系数）和约束条件
2. 模式选择：选择适合的部署模式（随机分布/网格分布/自定义坐标）
3. 运行生成：执行主程序生成拓扑结构
4. 结果分析：查看输出的拓扑结构数据、网络性能指标和可视化图形
5. 验证优化：根据拓扑验证结果调整参数，优化网络配置

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 需要安装MATLAB基本工具箱
• 推荐内存：4GB以上
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括网络参数初始化、节点分布模式处理、通信约束条件应用、拓扑结构生成算法执行、网络连通性验证分析、性能指标计算评估以及多种可视化图形的生成与展示。该文件通过模块化设计实现了从参数输入到结果输出的完整工作流程，用户可通过修改配置参数快速生成不同场景下的无线传感器网络拓扑。