LEACH协议的MATLAB仿真步骤

LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）协议是一种用于无线传感器网络的能量高效路由协议。MATLAB可以用来实现LEACH协议的仿真。以下是实现LEACH协议的MATLAB仿真步骤：

1. 定义传感器节点数目和仿真区域大小
定义传感器节点数目和仿真区域大小，例如：

n = 100; % 传感器节点数目
x = rand(1,n)*100; % 仿真区域大小
y = rand(1,n)*100;

2. 定义CH（Cluster Head）节点
定义CH节点，即负责整个簇的数据收集和汇总的节点。可以通过计算节点到BS（Base Station）节点的距离，选择最近的节点作为CH节点，例如：

BS = [50 50]; % BS节点坐标
distance = zeros(1,n);
for i = 1:n
    distance(i) = sqrt((x(i)-BS(1))^2+(y(i)-BS(2))^2); % 计算节点到BS节点的距离
end
[~,CHindex] = min(distance); % 选择距离最近的节点作为CH节点

3. 簇头选择
使用LEACH协议进行簇头选择，即随机选择节点作为簇头，例如：

p = 0.1; % 簇头选择概率
r = rand(1,n);
CH = find(r < p); % 随机选择簇头节点

4. 计算节点到CH节点的距离
计算每个节点到CH节点的距离，例如：

distanceCH = zeros(n,length(CH));
for i = 1:n
    for j = 1:length(CH)
        distanceCH(i,j) = sqrt((x(i)-x(CH(j)))^2+(y(i)-y(CH(j)))^2); % 计算节点到CH节点的距离
    end
end

5. 节点加入簇
将每个节点加入距离最近的CH节点的簇中，例如：

cluster = zeros(1,n);
for i = 1:n
    [~,index] = min(distanceCH(i,:));
    cluster(i) = CH(index); % 将节点加入最近的簇
end

6. 计算簇头到BS节点的距离
计算每个簇头节点到BS节点的距离，例如：

distanceBS = zeros(1,length(CH));
for i = 1:length(CH)
    distanceBS(i) = sqrt((x(CH(i))-BS(1))^2+(y(CH(i))-BS(2))^2); % 计算簇头到BS节点的距离
end

7. 节点向簇头节点发送数据
节点向所属的簇头节点发送数据，例如：

data = rand(1,n); % 节点数据
for i = 1:n
    if i ~= CHindex % 非簇头节点
        j = cluster(i);
        data(j) = data(j) + data(i); % 将节点数据累加到簇头节点
    end
end

8. 簇头节点向BS节点发送数据
簇头节点将所属簇的数据向BS节点发送，例如：

dataCH = zeros(1,length(CH));
for i = 1:length(CH)
    j = CH(i);
    dataCH(i) = data(j); % 提取簇头节点的数据
end
dataBS = sum(dataCH); % 簇头节点向BS节点发送数据

9. 仿真结果可视化
绘制传感器节点、簇头节点和BS节点的分布图，以及节点数据的累加图，例如：

figure(1);
plot(x,y,'o','MarkerSize',5,'MarkerFaceColor','b');
hold on;
plot(x(CH),y(CH),'o','MarkerSize',10,'MarkerFaceColor','r');
plot(BS(1),BS(2),'p','MarkerSize',10,'MarkerFaceColor','g');
xlabel('X');
ylabel('Y');
legend('传感器节点','簇头节点','基站节点');

figure(2);
bar(data);
xlabel('节点');
ylabel('数据');

以上是LEACH协议的MATLAB仿真步骤，可以根据需要进行修改和优化。