使用matlab完成下面内容,在给定的100米×100米范围内,随机部署30个未知节点。假设节点的通信半径均为20米,根据下述要求生成信标节点位置,使用质心定位算法估计未知节点位置,并计算定位误差。要求:设置信标节点个数为16个,随机分布,画出节点位置图(包含节点真实位置,预估位置以及信标节点)、定位误差图,并计算平均定位误差(需多次运行求平均)

时间: 2023-10-09 12:06:08 浏览: 49
以下是MATLAB代码实现: ```matlab %设置范围和节点个数 range = 100; num_nodes = 30; %设置信标节点个数和通信半径 num_anchors = 16; radius = 20; %生成随机节点位置 nodes = range*rand(num_nodes,2); %生成随机信标节点位置 anchor_indices = randperm(num_nodes, num_anchors); anchors = nodes(anchor_indices,:); %计算节点之间的距离矩阵 dist_matrix = pdist2(nodes, nodes); %计算每个节点与信标节点之间的距离 anchor_dist_matrix = pdist2(nodes, anchors); %使用质心定位算法估计未知节点位置 estimated_nodes = zeros(num_nodes,2); for i=1:num_nodes %找到该节点可以通信的信标节点 anchor_indices = find(anchor_dist_matrix(i,:) <= radius); num_anchors = length(anchor_indices); if num_anchors >= 3 %至少需要3个信标节点来定位 %计算该节点的估计位置 estimated_nodes(i,:) = mean(anchors(anchor_indices,:),1); end end %计算定位误差 errors = sqrt(sum((nodes - estimated_nodes).^2, 2)); %画出节点位置图 figure(); hold on; scatter(nodes(:,1), nodes(:,2), 'b'); scatter(anchors(:,1), anchors(:,2), 'r', 'filled'); scatter(estimated_nodes(:,1), estimated_nodes(:,2), 'g', 'filled'); xlim([0 range]); ylim([0 range]); legend('Nodes', 'Anchors', 'Estimated Nodes'); title('Node Localization'); %画出定位误差图 figure(); histogram(errors, 20); xlabel('Localization Error (m)'); ylabel('Number of Nodes'); title('Localization Error Histogram'); %计算平均定位误差 mean_error = mean(errors); disp(['Mean Localization Error: ' num2str(mean_error)]); ``` 多次运行以上代码,可以得到不同的平均定位误差。

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帮我看一下为什么这段代码里的SIR模型,在可视化中初始状态除一个节点其他都是感染态,并尽量帮我改正N = 100; % 网络中节点的总数 beta = 0.2; % 感染概率 gamma = 0.1; % 恢复概率 timesteps = 10; % 时间步长 radius = 0.01; % 给定半径 % 初始化节点状态 state = zeros(N, 3); % 节点状态矩阵:每行表示一个节点的状态 [S I R] % 生成二维平面上的随机节点分布 positions = rand(N, 2); % 每行表示一个节点的坐标位置 % 随机选择一个节点作为初始感染节点 initial_infected_node = randi(N); state(initial_infected_node, :) = [0 1 0]; % 节点初始状态 [S I R] % 输出随机选出的初始感染节点 disp(['Initial infected node: ', num2str(initial_infected_node)]); % 创建可视化窗口 figure; % 开始仿真 for t = 1:timesteps % 绘制节点状态图 scatter(positions(:, 1), positions(:, 2), [], state(:, 2), 'filled'); % 设置坐标轴和标题 xlabel('X'); ylabel('Y'); title(['Simulation of Epidemic Spread (Time step: ', num2str(t), ')']); % 刷新图形窗口 drawnow; % 添加延迟以实现动态效果 pause(0.9); % 更新节点状态 for node = 1:N % 如果节点已经是免疫态R,则跳过 if state(node, 3) == 1 continue; end % 如果节点处于易染态S if state(node, 1) == 1 % 计算与该节点相连的感染态邻节点数量 distances = sqrt(sum((positions - repmat(positions(node, :), N, 1)).^2, 2)); infected_neighbors = sum(state(distances <= radius, 2)); % 根据感染概率决定是否被感染 if rand <= beta * infected_neighbors / N state(node, :) = [0 1 0]; % 节点变为感染态I end else % 如果节点处于感染态I % 根据恢复概率决定是否变为免疫态R if rand <= gamma state(node, :) = [0 0 1]; % 节点变为免疫态R end end end % 显示当前时间步的节点状态 disp(['Node states at time step ', num2str(t), ':']); disp(state); end

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