基于MATLAB的LEACH协议节点能量非均衡优化分簇算法仿真

资 源 简 介

本项目设计并实现了一种改进的LEACH算法，针对WSN中能量非均匀分布的节点，通过优化分簇策略提升网络性能。仿真模拟节点的随机部署与能耗动态变化，验证算法有效性。

详 情 说 明

LEACH协议节点能量非均衡优化分簇算法设计与仿真

项目介绍

本项目设计并实现了一种改进的LEACH（低功耗自适应分簇）算法，专门针对无线传感器网络中节点能量非均匀分布的实际情况进行优化。通过动态调整簇头选择机制，有效避免低能量节点过早失效，提升网络负载均衡性和整体生存时间。项目提供完整的仿真环境，支持算法性能可视化分析与对比验证。

功能特性

• 非均匀节点部署：模拟传感器节点的随机部署与能量非均衡分布场景
• 智能簇头选举：基于节点剩余能量动态调整簇头选择概率，实现能量感知的分簇拓扑管理
• 性能优化：优化簇头选举机制，显著提升网络生存时间和负载均衡效果
• 可视化分析：提供网络能量消耗、数据传输效率和节点存活率的多维可视化分析
• 对比验证：与原版LEACH算法进行性能比较，量化展示改进效果

使用方法

1. 参数配置：根据需要调整传感器网络规模参数（节点数量、部署区域尺寸）、节点能量参数（初始能量分布模式）、通信参数（传输距离阈值、数据包大小）以及算法参数（簇头选举阈值、仿真轮次）
2. 运行仿真：启动主程序开始算法仿真过程
3. 结果查看：查看生成的分簇拓扑结构动态可视化图、网络性能指标统计和对比分析报告

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 具备基本图形显示功能
• 推荐内存4GB以上以确保流畅运行

文件说明

主程序文件整合了完整的仿真流程，实现了传感器网络环境初始化、改进算法核心逻辑执行、多轮仿真过程控制、实时数据收集与处理、性能指标统计分析、以及对比结果可视化输出等核心功能。该文件作为项目的中枢调度模块，协调各功能组件有序工作并生成最终仿真结果。