基于MATLAB的LEACH路由协议仿真系统实现（含SEP参考代码）

资 源 简 介

本项目提供MATLAB实现的LEACH协议仿真系统，完整模拟无线传感器网络的聚类形成、簇头选举和数据传输过程。包含能量消耗模型和网络生命周期分析，基于SEP作者原始代码参考实现。

详 情 说 明

基于MATLAB的LEACH路由协议仿真系统

项目介绍

本项目完整实现了无线传感器网络中经典的LEACH（低功耗自适应聚类层次）路由协议的仿真系统。参考SEP作者原始代码进行开发，系统通过蒙特卡洛方法模拟WSN节点自组织形成聚类结构、动态选举簇头、数据聚合与多跳传输等核心机制。该系统包含精确的能量消耗模型和网络性能分析模块，为研究无线传感器网络的路由协议性能提供可靠的仿真平台。

功能特性

• 动态聚类机制：实现基于轮次的簇头随机选举算法，支持概率阈值调整
• 能量建模：集成基于距离的无线传输损耗计算，包含发送、接收、聚合等能耗组件
• 多场景支持：可配置节点数量（100-500）、区域尺寸、初始能量等网络参数
• 可视化分析：实时展示网络拓扑演化过程，绘制性能指标趋势曲线
• 统计分析：输出网络生命周期关键指标（首节点死亡时间、数据包投递率等）

使用方法

1. 参数配置：在脚本中设置网络规模、区域尺寸、节点初始能量等基础参数
2. 运行仿真：执行主程序启动多轮蒙特卡洛仿真，每轮包含簇头选举、簇形成、数据传输阶段
3. 结果查看：系统自动生成动态拓扑图、性能时序曲线和统计报告
4. 数据分析：可导出每轮详细的节点状态记录，用于深度性能分析

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2016a或更高版本
• 必要工具包：基础MATLAB环境（无需额外工具箱）
• 硬件配置：建议4GB以上内存，支持500节点规模以上的仿真任务

文件说明

主程序文件整合了仿真系统的核心逻辑流程，具体实现功能包括：初始化网络节点参数与空间分布；控制仿真轮次循环执行，每轮中完成簇头选举、聚类划分与数据传输三个阶段；计算节点能量消耗并更新网络状态；实时绘制动态拓扑图与性能指标曲线；收集并输出网络生命周期统计数据和详细仿真记录。程序采用模块化设计，确保算法流程清晰可调。