使用csma/ca生成一个在不同节点数量下的平均能耗MATLAB代码

以下是一个使用CSMA/CA生成在不同节点数量下的平均能耗的MATLAB代码示例：

% 设置模拟参数
num_nodes = [10, 20, 30, 40, 50]; %不同节点数量
max_time = 10000; %最大模拟时间
pkt_size = 1000; %数据包大小
Tslot = 9e-6; %时隙时间
Tack = 0.00012; %ACK时间
Tbackoff = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15] * Tslot; %退避时间
Tdata = pkt_size * 8 / 54e6; %数据时间
p = 0.01; %丢包率
Ptx = 0.2; %发送功率
Prx = 0.1; %接收功率
Eelec = 50e-9; %能耗电子
Eamp = 100e-12; %能耗放大器
Efs = 10e-12; %自由空间路径能耗
Eda = 5e-9; %数据聚合能耗
B = 1000; %比特率

% 计算平均能耗
avg_energy = zeros(length(num_nodes), length(Tbackoff));
for n = 1:length(num_nodes)
    for b = 1:length(Tbackoff)
        % 初始化节点
        nodes = zeros(num_nodes(n), 1);
        backoff_cnt = zeros(num_nodes(n), 1);
        backoff_max = Tbackoff(b);
        backoff_time = zeros(num_nodes(n), 1);
        CW = 2.^backoff_cnt - 1;
        tx_time = zeros(num_nodes(n), 1);
        pkt_delay = zeros(num_nodes(n), 1);
        energy = zeros(num_nodes(n), 1);
        
        % 执行模拟
        for t = 1:max_time
            % 发送数据
            for i = 1:num_nodes(n)
                if nodes(i) == 0 && backoff_time(i) == 0
                    if rand < (1-p)
                        nodes(i) = 1;
                        tx_time(i) = Tdata;
                        pkt_delay(i) = 0;
                        energy(i) = Eelec * pkt_size + Eamp * pkt_size * (sqrt(Prx/Ptx)/1000)^2;
                    else
                        energy(i) = Eelec * pkt_size;
                    end
                end
            end
            
            % 接收数据
            for i = 1:num_nodes(n)
                if nodes(i) == 1 && tx_time(i) > 0
                    energy(i) = energy(i) + Eelec * pkt_size;
                    tx_time(i) = tx_time(i) - Tslot;
                    if rand < (1-p)
                        nodes(i) = 0;
                        CW(i) = 2.^backoff_cnt(i) - 1;
                        backoff_cnt(i) = 0;
                        backoff_time(i) = 0;
                        energy(i) = energy(i) + Eelec * pkt_size + Eamp * pkt_size * (sqrt(Prx/Ptx)/1000)^2 + Eda;
                    else
                        pkt_delay(i) = pkt_delay(i) + Tslot;
                    end
                end
            end
            
            % 退避
            for i = 1:num_nodes(n)
                if nodes(i) == 0 && backoff_time(i) > 0
                    backoff_time(i) = backoff_time(i) - Tslot;
                elseif nodes(i) == 0 && backoff_time(i) == 0
                    backoff_cnt(i) = backoff_cnt(i) + 1;
                    backoff_cnt(i) = min(backoff_cnt(i), 15);
                    CW(i) = 2.^backoff_cnt(i) - 1;
                    backoff_time(i) = randi([0, backoff_max]) * Tslot;
                    energy(i) = energy(i) + Eelec * pkt_size;
                end
            end
            
            % 更新CW
            CW(nodes == 0) = 2.^backoff_cnt(nodes == 0) - 1;
            
            % 更新能耗
            energy = energy + Eelec * Tslot;
        end
        
        % 计算平均能耗
        avg_energy(n, b) = sum(energy) / (max_time * num_nodes(n));
    end
end

% 绘制图表
figure;
plot(Tbackoff/Tslot, avg_energy', '-o');
xlabel('退避次数');
ylabel('平均能耗（J）');
legend(num2str(num_nodes'), 'Location', 'NorthWest');

该代码使用了CSMA/CA协议模拟了在不同节点数量和退避时间下的平均能耗。在代码中，我们首先设置了模拟参数，包括节点数量、最大模拟时间、数据包大小、时隙时间、ACK时间、退避时间、丢包率、发送功率、接收功率、能耗电子、能耗放大器、自由空间路径能耗、数据聚合能耗和比特率。然后，我们使用两个嵌套的循环遍历所有的节点数量和退避时间，并在每次迭代中执行模拟。在模拟中，我们使用了一些随机性，模拟了数据包的发送和接收过程，并计算了能耗。最后，我们绘制了一个图表，显示了在不同节点数量和退避时间下的平均能耗。