基于MATLAB实现的WSN-MDS_MAP定位算法仿真系统

资 源 简 介

本项目提供完整的无线传感器网络MDS-MAP定位算法仿真，可自定义网络拓扑与距离误差模型，实现节点定位性能分析与可视化。

详 情 说 明

WSN-MDS_MAP定位算法性能仿真与分析系统

项目介绍

本项目是一个基于多维标度分析(MDS-MAP)的无线传感器网络节点定位算法的全流程仿真系统。系统能够生成不同拓扑结构的无线传感器网络仿真环境，模拟节点间的距离测量过程，实现MDS-MAP算法的核心计算步骤，并提供定位误差分析和结果可视化功能。通过本系统，用户可以全面评估MDS-MAP算法在不同网络配置和误差条件下的定位性能。

功能特性

• 网络环境仿真：支持生成不同规模的无线传感器网络（20-100个节点），可配置通信半径（15-30m）和网络区域范围（100×100m）
• 距离测量模拟：集成高斯噪声误差模型，可调节误差标准差（0.1-0.5m）
• MDS-MAP算法实现：完整实现距离矩阵构建、MDS降维计算、相对坐标生成等核心步骤
• 坐标转换与误差分析：提供绝对坐标转换功能，支持定位误差统计（平均误差、均方根误差）
• 全面的可视化分析：生成网络拓扑图、定位结果对比图、误差分布热力图等多种分析图表
• 性能评估报告：自动生成定位精度随锚节点数量变化曲线、误差分布直方图等性能分析结果

使用方法

1. 参数配置：在启动脚本中设置网络参数、锚节点信息和算法参数
2. 运行仿真：执行主程序开始定位算法仿真
3. 结果分析：查看输出的定位结果数据和可视化图形
4. 性能评估：分析定位误差统计和算法运行指标

系统支持灵活的参数调整，用户可以通过修改配置参数来研究不同场景下的算法表现。

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 必要的MATLAB工具箱：统计和机器学习工具箱、图像处理工具箱
• 至少4GB内存（推荐8GB以上用于大型网络仿真）
• 支持的操作系统：Windows 10/11，Linux，macOS

文件说明

主程序文件作为整个系统的控制和调度中心，实现了无线传感器网络环境的构建、MDS-MAP定位算法的完整执行流程、定位精度的统计分析以及多种结果可视化功能。具体包含网络参数初始化、节点位置生成、距离矩阵计算、多维标度降维处理、绝对坐标转换、误差评估计算和图形化结果展示等核心模块的集成与协调。