基于MATLAB的MIMO-LEACH无线传感器网络仿真系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了MIMO-LEACH协议的通信流程仿真，包括传感器网络节点部署、自适应分簇机制和簇头选举轮次调度，为WSN协议性能分析提供完整解决方案。

详 情 说 明

基于LEACH协议的MIMO无线传感器网络通信仿真系统

项目介绍

本项目采用MATLAB实现MIMO-LEACH协议的完整通信流程仿真。系统综合了无线传感器网络（WSN）的分簇路由机制与MIMO多天线传输技术，通过建立精确的能量消耗模型和信道传输模型，模拟从节点部署、簇头选举到数据传输的全过程。仿真结果可量化分析网络生命周期、能效比和信道容量等关键性能指标，为WSN协议优化提供理论依据和可视化支撑。

功能特性

• 智能分簇机制：实现LEACH协议的自适应簇头选举算法，支持多轮次循环调度
• MIMO信道建模：集成瑞利衰落/高斯信道模型，支持2x2、4x4等多天线配置
• 多维性能分析：实时追踪网络存活节点数、剩余能量分布、总数据传输量等核心指标
• 动态可视化：生成网络拓扑动态图、能耗三维分布图及簇头轮换动画演示
• 参数可配置：支持网络规模、通信参数、协议参数等灵活配置

使用方法

1. 运行主仿真程序启动图形用户界面
2. 在参数配置面板设置：

- 网络基本参数（节点数量、区域尺寸） - 通信参数（初始能量、数据包大小） - MIMO配置（天线数量、信道类型） - 协议参数（簇头选举概率、仿真轮次）

1. 点击开始仿真，观察实时生成的拓扑动态和性能曲线
2. 仿真结束后查看生成的性能分析报告和可视化结果

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 需安装Signal Processing Toolbox和Communications Toolbox
• 推荐内存4GB以上，支持OpenGL的显卡

文件说明

主程序文件集成了系统的核心仿真流程，具体包含网络初始化模块、LEACH分簇调度器、MIMO信道传输模拟器以及结果分析可视化引擎。该文件通过协调各功能模块的顺序执行，实现了从参数输入、网络运行到结果输出的完整闭环，并生成动态演示动画与多维性能分析图表。