使用MATLAB仿真以下步骤:(1)传感节点用序列表示为,所有节点初始能量都为; (2)寻找直线距离最短的两个节点和; (3)融合节点和节点,得到一个虚拟节点,计算的坐标和能量; (4)从序列中删除和,加入节点序列为: (5),序列长度减1; (6)重复步骤(2)(3)(4),直到序列长度减少到1,唯一元素为最终节点,将作为基站位置的一个采样点; (7)选择一种无线传感器网络路由协议,设置协议中传感节点序列为,基站为,路由算法运行一轮后,修改序列中各节点能量值; (8)序列记录,其中表示算法运行的轮数; (9)重复步骤(2)(3)(4)(5)(6)(7)直到出现一个节点能量耗尽,得到序列; (10)基站采样点平均化处理,计算最终基站坐标。
时间: 2024-02-20 07:59:28 浏览: 69
以下是一个基于MATLAB的仿真实现过程,其中使用了一些MATLAB内置函数,如distances、min、find等,以及一些基本的算法实现:
```matlab
% 设置传感节点序列
nodes = zeros(50, 3); % 每个节点的坐标和能量
for i = 1:size(nodes, 1)
nodes(i, 1) = rand * 100; % 随机生成x坐标
nodes(i, 2) = rand * 100; % 随机生成y坐标
nodes(i, 3) = 100; % 初始能量都为100
end
% 寻找直线距离最短的两个节点
while size(nodes, 1) > 1
dist_matrix = distances(nodes(:, 1:2)); % 计算节点之间的距离矩阵
[min_dist, min_index] = min(dist_matrix(:)); % 找到距离最短的节点对
[node1, node2] = find(dist_matrix == min_dist); % 找到这两个节点的索引值
node1 = node1(1); % 如果有多个最小值,只选取其中一个
node2 = node2(1);
% 融合这两个节点得到一个虚拟节点
virtual_node = [mean(nodes([node1, node2], 1)), mean(nodes([node1, node2], 2)), sum(nodes([node1, node2], 3))];
% 从序列中删除这两个节点,加入虚拟节点
nodes(node1, :) = [];
nodes(node2-1, :) = [];
nodes = [nodes; virtual_node];
end
% 选择路由协议
protocol_nodes = [1, 2, 3, 4, 5]; % 选择前5个节点作为传感器节点
base_station = [50, 50]; % 基站位置
% 执行路由算法
for round = 1:10 % 循环10轮
for i = 1:numel(protocol_nodes)
% 计算能量消耗
energy = rand * 10; % 随机生成一个能量值
nodes(protocol_nodes(i), 3) = nodes(protocol_nodes(i), 3) - energy;
end
end
% 记录节点序列
node_sequence = 1:size(nodes, 1);
% 重复执行步骤2-9,直到出现一个节点能量耗尽
while true
% 寻找直线距离最短的两个节点
while size(nodes, 1) > 1
dist_matrix = distances(nodes(:, 1:2)); % 计算节点之间的距离矩阵
[min_dist, min_index] = min(dist_matrix(:)); % 找到距离最短的节点对
[node1, node2] = find(dist_matrix == min_dist); % 找到这两个节点的索引值
node1 = node1(1); % 如果有多个最小值,只选取其中一个
node2 = node2(1);
% 融合这两个节点得到一个虚拟节点
virtual_node = [mean(nodes([node1, node2], 1)), mean(nodes([node1, node2], 2)), sum(nodes([node1, node2], 3))];
% 从序列中删除这两个节点,加入虚拟节点
nodes(node1, :) = [];
nodes(node2-1, :) = [];
nodes = [nodes; virtual_node];
% 更新节点序列
node_sequence(node1) = [];
node_sequence(node2-1) = [];
node_sequence = [node_sequence, size(nodes, 1)];
end
% 判断是否有节点能量耗尽
if any(nodes(:, 3) <= 0)
break;
end
end
% 基站采样点平均化处理,计算最终基站坐标
base_station_x = mean(nodes(:, 1));
base_station_y = mean(nodes(:, 2));
```
以上代码仅供参考,实际使用时需要根据具体需求进行适当修改。
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