基于MATLAB的传感器网络LEACH协议仿真平台

资 源 简 介

本项目实现LEACH协议的完整仿真系统，支持动态节点部署、自动化簇头选择和多轮数据通信过程模拟。通过MATLAB可视化界面，直观展示网络能耗与生命周期分析。

详 情 说 明

基于MATLAB的传感器网络LEACH协议仿真平台

项目介绍

本项目实现了一个完整的无线传感器网络LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）协议仿真系统。LEACH协议是一种经典的无线传感器网络分簇路由协议，通过自适应的簇头轮换机制实现网络负载均衡，显著延长网络生命周期。本仿真平台能够模拟从节点部署、簇头选举到数据传输的完整过程，并提供可视化的分析结果。

功能特性

• 完整的LEACH协议仿真：实现分布式簇头选择算法、簇形成过程和分层路由通信
• 精确的能量消耗建模：基于无线通信距离的能耗模型，准确计算传输和接收能耗
• 实时可视化展示：动态显示网络拓扑变化、簇头分布和能量状态
• 多维度性能分析：提供网络生命周期、数据传输效率等关键指标评估
• 对比分析功能：与传统直接传输协议进行能耗和寿命对比

使用方法

1. 运行主程序文件启动仿真平台
2. 在参数设置界面配置网络参数：

- 网络规模（节点数量、区域尺寸） - 能量参数（初始能量、能耗系数） - 通信参数（传输距离、数据包大小） - 算法参数（簇头概率、仿真轮次）

1. 点击运行按钮开始仿真
2. 查看实时生成的拓扑图和能量统计图表
3. 分析输出的性能指标和对比数据

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 需要安装以下工具箱：

- MATLAB基础模块 - 绘图和可视化工具箱

文件说明

主程序文件承担了系统的主要调度与控制功能，实现了仿真流程的整体管理，包括初始化网络环境、配置运行参数、执行多轮LEACH协议循环、处理簇头选举与簇形成逻辑、管理数据传输过程、计算能量消耗、实时更新图形化显示界面、收集并输出性能统计数据，以及与基准协议进行对比分析等多个核心环节。