Leach协议MATLAB的仿真模拟代码

资 源 简 介

Leach协议MATLAB的仿真模拟代码

详 情 说 明

LEACH协议是无线传感器网络中经典的分布式分簇路由协议，其核心思想是通过周期性随机选举簇头节点来实现网络负载均衡。在MATLAB环境下进行LEACH协议的仿真模拟，通常需要构建以下关键模块：

网络初始化模块 设置传感器节点的随机分布、基站位置以及网络参数（如节点数量、通信半径等）。所有节点初始能量相同，需记录每个节点的实时能量状态。

簇头选举模块 每个回合开始时，节点根据预设的簇头比例和自身剩余能量，通过阈值公式计算成为簇头的概率。已担任过簇头的节点在后续轮次中会降低当选概率，确保公平性。

簇形成模块 非簇头节点根据信号强度选择最近的簇头加入，形成拓扑结构。簇头负责收集成员节点的数据并进行聚合，以减少传输数据量。

数据传输模块 模拟单跳或多跳通信过程，簇头将聚合后的数据传输至基站。需计算通信能耗（发送/接收数据时的能量损耗），更新节点剩余能量。

性能评估模块 统计每轮存活节点数、网络总能耗、基站接收的数据量等指标，绘制生命周期曲线或能耗分布图，分析协议的有效性。

仿真要点 能量模型需符合实际硬件特性（如射频能耗公式）； 通过调整簇头比例、网络规模等参数观察性能变化； 可扩展对比LEACH与DEEC、HEED等改进协议的差异。

该仿真有助于理解无线传感器网络中能量高效路由的设计思路，并为协议优化提供实验基础。