MATLAB实现无线传感器网络LEACH协议仿真系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现了LEACH协议的完整仿真，包含随机节点部署、动态簇头选举和能耗分析等功能。通过图形化界面展示网络拓扑和能量消耗过程，适用于无线传感器网络协议教学与研究。

详 情 说 明

无线传感器网络路由协议LEACH的MATLAB仿真系统

项目介绍

本项目基于MATLAB平台实现了无线传感器网络中经典的低功耗自适应聚类分层（LEACH）路由协议的完整仿真。系统通过模拟真实传感器网络环境，包括节点随机部署、动态分簇机制、簇头选举算法以及数据传输过程，为用户提供LEACH协议性能分析与评估工具。仿真结果可帮助研究人员深入理解协议工作机制，优化网络参数设计，延长网络生命周期。

功能特性

• 完整协议仿真：实现LEACH协议全流程，包括网络初始化、簇头选举、簇形成和数据传输阶段
• 动态可视化：实时展示每轮仿真的网络拓扑变化，包括簇头选举结果和分簇结构
• 能量消耗建模：精确模拟节点在传输、接收和空闲状态下的能量消耗
• 性能指标分析：自动计算网络生存时间、数据包投递率、能量消耗分布等关键指标
• 参数灵活配置：支持自定义网络规模、能量参数、通信参数和协议参数
• 对比分析功能：支持不同参数配置下的协议性能对比，生成综合分析报告

使用方法

1. 参数设置：修改main.m文件中的仿真参数部分，包括节点数量、区域大小、初始能量等
2. 运行仿真：直接执行main.m文件启动仿真过程
3. 结果查看：系统自动生成可视化图表和性能数据表格
4. 性能分析：通过输出图表分析网络生命周期、能量消耗趋势等指标
5. 参数优化：调整参数重新运行仿真，比较不同配置下的协议性能

系统要求

• MATLAB版本：R2016b或更高版本
• 必需工具箱：无特殊工具箱要求，仅需基础MATLAB环境
• 硬件配置：建议至少4GB内存，支持图形显示功能

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真逻辑，包含网络环境初始化、节点部署、簇头选举过程模拟、数据传输能耗计算以及结果可视化等完整功能。该文件通过模块化设计整合了参数配置、协议执行和性能分析三大模块，能够自动完成多轮仿真并生成综合性能报告。程序采用结构化的数据处理流程，确保仿真结果的准确性和可重复性。