帮我写一个leach算法matlab仿真
时间: 2023-07-01 18:21:15 浏览: 90
好的,下面是一个简单的Leach算法MATLAB仿真示例,供您参考:
```matlab
clc
clear all
close all
% 设置仿真参数
numNodes = 100; % 节点数
dimensions = 100; % 网络尺寸
rounds = 50; % 轮数
probability = 0.1; % 阈值概率
initialEnergy = 0.5; % 初始能量
energyTransfer = 50*10^-9; % 能量传输常数
energyReceive = 50*10^-9; % 能量接收常数
thresholdDistance = sqrt(2*dimensions^2/(numNodes*pi)); % 阈值距离
clusterHeads = zeros(1,rounds); % 聚类头节点数
% 初始化节点
for i=1:numNodes
node(i).x = rand(1,1)*dimensions; % 节点的x坐标
node(i).y = rand(1,1)*dimensions; % 节点的y坐标
node(i).energy = initialEnergy; % 初始能量
node(i).cluster = 0; % 所属簇的编号
node(i).isClusterHead = 0; % 是否为簇头节点
end
% 开始仿真
for r=1:rounds
% 第一轮或者所有簇头节点都已经失效,则重新选择簇头节点
if(mod(r,1/probability)==0 || r==1)
for i=1:numNodes
node(i).isClusterHead = 0;
if(node(i).energy>0)
if(rand(1,1)<probability)
node(i).isClusterHead = 1;
node(i).cluster = i;
clusterHeads(r) = clusterHeads(r) + 1;
end
end
end
end
% 非簇头节点发送数据到簇头节点
for i=1:numNodes
if(~node(i).isClusterHead && node(i).energy>0)
distances = sqrt((node(i).x - [node(node(i).cluster).x]).^2 + (node(i).y - [node(node(i).cluster).y]).^2);
[minDistance, idx] = min(distances);
if(minDistance <= thresholdDistance)
node(node(i).cluster).energy = node(node(i).cluster).energy + energyTransfer*node(i).energy;
node(i).energy = node(i).energy - energyTransfer*node(i).energy;
end
end
end
% 簇头节点发送数据到基站
for i=1:numNodes
if(node(i).isClusterHead && node(i).energy>0)
if(sqrt((node(i).x - dimensions).^2 + (node(i).y - dimensions).^2) <= thresholdDistance)
node(i).energy = node(i).energy - energyReceive*node(i).energy;
end
end
end
% 统计剩余节点数
aliveNodes(r) = sum([node.energy]>0);
end
% 显示结果
figure(1)
plot([node.x], [node.y], 'bo')
hold on
plot([node(find([node.isClusterHead])).x], [node(find([node.isClusterHead])).y], 'r*')
hold on
plot(dimensions, dimensions, 'gx')
xlabel('X')
ylabel('Y')
title('Leach Algorithm')
legend('节点', '簇头节点', '基站')
figure(2)
plot(1:rounds, clusterHeads)
xlabel('轮数')
ylabel('簇头节点数')
title('簇头节点数随轮数的变化')
figure(3)
plot(1:rounds, aliveNodes)
xlabel('轮数')
ylabel('存活节点数')
title('存活节点数随轮数的变化')
```
该代码实现了Leach算法的基本流程,包括节点的初始化、簇头节点的选择、节点间的数据传输和能量消耗等。您可以根据需要进行修改和调整,并根据结果进行进一步的分析和优化。
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