基于贪心算法的MATLAB无线传感器网络节点分布优化系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现采用贪心算法优化无线传感器网络节点分布，支持手动输入或随机生成初始节点，目标为最大化网络覆盖范围、降低能耗并优化通信质量，适用于网络规划和性能提升研究。

详 情 说 明

基于贪心算法的无线传感器网络节点分布优化系统

项目介绍

本项目针对无线传感器网络中的节点部署问题，开发了一套基于贪心算法的空间分布优化系统。通过在指定区域内智能调整汇聚节点和传感器节点的位置布局，实现网络覆盖范围最大化、能源消耗最小化和通信质量最优化的多目标优化。系统支持自定义区域参数、节点属性和约束条件，提供完整的优化计算、性能评估和结果可视化功能。

功能特性

• 智能节点部署：利用贪心算法逐步优化节点空间分布，确保每次局部调整都朝向全局最优解迈进
• 多目标优化：同步优化网络覆盖率、能耗效率和通信质量三大关键指标
• 灵活输入支持：支持随机生成或手动输入初始节点分布，可配置区域尺寸、节点数量、通信参数等
• 全面性能评估：实时计算并输出覆盖率、平均能耗、连通性等网络性能指标
• 直观结果展示：提供二维/三维可视化图形，清晰展示优化前后的节点分布对比
• 过程监控分析：记录算法迭代过程中的性能变化，生成收敛曲线用于分析算法行为

使用方法

1. 参数配置：设置部署区域尺寸、节点数量、通信半径等基本参数
2. 约束条件设定：指定节点最小间距、障碍物位置等限制条件
3. 初始分布生成：选择随机生成或导入已有的节点坐标作为初始分布
4. 执行优化计算：运行贪心算法进行节点位置迭代优化
5. 结果分析：查看优化后的节点坐标、性能指标报表和可视化图形
6. 数据导出：保存优化结果和过程数据供进一步分析使用

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11、Linux发行版或macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存需求：至少4GB RAM（处理大规模节点时推荐8GB以上）
• 存储空间：至少1GB可用磁盘空间
• 显示要求：支持1024×768以上分辨率显示

文件说明

main.m文件作为系统的主程序入口，整合了全部核心功能模块。该文件实现了参数输入解析、贪心算法优化流程控制、网络性能指标计算、结果数据输出管理以及图形可视化生成等关键操作，确保整个节点分布优化过程有序执行并输出完整优化结果。