用matlab对经典的 LEACH 路由协议的簇建立、网络剩余能量、网络存活节点/死亡节点数量、网络生命周期等方面进行仿真。并以画图呈现动态分布、网络节点的存活\死亡数量、轮数、剩余能量等性能

为了对经典的LEACH路由协议进行仿真，可以使用MATLAB中的Simulink工具箱。以下是一些步骤和代码示例：

1.创建一个新的Simulink模型，并添加Wireless Sensor Network库中的节点和环境模块。

2.设置节点的初始位置、能量和其他参数。

3.使用MATLAB代码实现LEACH协议的簇建立和节点选择过程。以下是一个示例代码：

function [isClusterHead, clusterID] = leach(nodeID, roundNum, p)
% LEACH protocol for cluster head selection
% nodeID: ID of the current node
% roundNum: current round number
% p: probability of a node becoming a cluster head

if mod(nodeID, roundNum) == 0
    isClusterHead = true;
else
    isClusterHead = (rand < p);
end

if isClusterHead
    clusterID = floor(nodeID / roundNum);
else
    clusterID = -1;
end
end

4.使用MATLAB代码实现节点的能量消耗和更新过程。以下是一个示例代码：

function [energy, isDead] = updateEnergy(energy, txPower, rxPower, packetSize, distance)
% Update energy of a node after transmitting or receiving a packet
% energy: current energy of the node
% txPower: transmission power of the node
% rxPower: reception power of the node
% packetSize: size of the packet
% distance: distance between the nodes

energyCost = txPower * packetSize * distance^2 + rxPower * packetSize;
energy = energy - energyCost;

if energy <= 0
    isDead = true;
else
    isDead = false;
end
end

5.使用MATLAB代码实现存活节点数量和网络生命周期的计算。以下是一个示例代码：

function [numAliveNodes, networkLifetime] = calculateNetworkPerformance(energy, isDead, roundNum)
% Calculate the number of alive nodes and network lifetime
% energy: energy of all nodes
% isDead: flag indicating whether a node is dead or not
% roundNum: current round number

numNodes = length(energy);
numAliveNodes = sum(~isDead);
numDeadNodes = sum(isDead);

if numAliveNodes == 0
    networkLifetime = roundNum - 1;
else
    networkLifetime = roundNum * (numNodes - numDeadNodes) / numAliveNodes;
end
end

6.在Simulink模型中添加MATLAB Function模块，并将上述代码复制到该模块中。

7.使用Simulink中的Scope模块来显示节点的能量和存活状态，以及网络的性能指标。

8.运行Simulink模型，并观察节点的能量和存活状态，以及网络的性能指标随时间的变化。

9.使用MATLAB代码绘制动态分布、网络节点的存活/死亡数量、轮数、剩余能量等性能的图表。以下是一个示例代码：

% Plot network performance over time
figure;
subplot(2, 2, 1);
plot(energy);
xlabel('Node ID');
ylabel('Energy');
title('Node Energy over Time');

subplot(2, 2, 2);
plot(isDead);
xlabel('Node ID');
ylabel('Is Dead');
title('Node Survival over Time');

subplot(2, 2, 3);
plot(numAliveNodes);
xlabel('Round Number');
ylabel('Num Alive Nodes');
title('Number of Alive Nodes over Time');

subplot(2, 2, 4);
plot(networkLifetime);
xlabel('Round Number');
ylabel('Network Lifetime');
title('Network Lifetime over Time');