MATLAB无线传感器网络簇间路由仿真系统

资 源 简 介

此MATLAB项目实现了无线传感器网络簇间通信的层次化路由仿真，支持簇形成、簇头选举及数据传输模拟。系统可分析网络性能与生存周期，并自动生成可视化结果，适用于网络协议研究与教学演示。

详 情 说 明

无线传感器网络簇间路由分层次通讯方法仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个无线传感器网络（WSN）簇间路由通讯方法的仿真分析系统。系统基于分层次路由策略，完整模拟了网络节点在指定区域内的簇形成、簇头选举和数据传输过程。通过调整网络配置、通信和能量参数，能够评估不同场景下的网络性能，并为WSN路由协议研究提供直观的可视化分析结果。

功能特性

• 簇结构管理：实现基于能量和距离的动态簇头选举算法，支持周期性簇重构
• 层次路由模拟：模拟簇头节点间的多跳路由通信，实现高效的数据汇聚传输
• 能量消耗建模：采用精确的能量模型计算传输、接收和空闲状态下的能量消耗
• 性能评估分析：自动计算网络生命周期、数据包投递率、平均能耗等关键指标
• 多维度可视化：提供网络拓扑演化、生存期曲线、能量分布热力图等多种可视化输出

使用方法

1. 参数配置：在运行前设置网络参数（节点数量、区域大小）、通信参数（传输半径、数据包大小）、能量参数（初始能量、能耗系数）和仿真参数（时长、选举周期）

1. 执行仿真：运行主程序开始仿真过程，系统将自动完成网络初始化、簇形成、路由建立和数据传输模拟

1. 结果分析：查看自动生成的性能图表，包括网络生存期曲线、能量消耗分布图和路由性能指标统计

1. 动态演示：可选择启用动画模式，实时观察网络拓扑结构的动态演化过程

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 硬件配置：至少4GB内存，支持OpenGL的图形显卡（用于可视化显示）

文件说明

主程序文件封装了仿真系统的完整工作流程，包含网络环境初始化、节点部署与参数配置、簇头选举与簇形成算法的执行、层次路由路径的建立与维护、多轮次数据传输过程的模拟、节点能量消耗的实时计算与更新、网络性能指标的统计分析，以及最终结果的可视化输出生成等核心功能模块。