耗能均衡的非均勻雙簇首算法設計及MATLAB仿真.pdf

1、如何節(jié)省能耗，延長網(wǎng)絡生命周期是工業(yè)界和學術界對無線傳感器網(wǎng)絡路由算法研究的熱點問題。詳細探討了經(jīng)典LEACH協(xié)議的原理和運行機制，從理論分析和仿真實驗說明了它的優(yōu)缺點，在總結前人經(jīng)驗的基礎上提出相應的改進思想，最后利用MATLAB實驗平臺仿真分析，驗證算法的可行性。
　　首先，簡單介紹了無線傳感器網(wǎng)絡和無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議基本概念。詳細介紹經(jīng)典LEACH協(xié)議的基本原理和運行機制，利用MATLAB編碼實現(xiàn)了平面直接路由算法和LE

2、ACH算法，總結出LEACH算法在網(wǎng)絡生命周期、能量利用率上的優(yōu)點。
　　其次，分析LEACH實驗數(shù)據(jù)，總結出LEACH算法在簇首選擇和單跳路由等方面的不足，提出改進思路:（一）針對LEACH協(xié)議中的閾值公式，引入了四個修正因子:節(jié)點的剩余能量、節(jié)點到基站的距離、節(jié)點到鄰居節(jié)點距離的平均值、節(jié)點的密度，讓算法產(chǎn)生更加科學合理的簇首。（二）普通節(jié)點在選擇簇首加入時，同時考慮節(jié)點到簇首的距離和簇首到基站的距離的“通信代價函數(shù)”的概念。

3、（三）參考了“雙簇首”的思想，按閾值公式產(chǎn)生的主簇首會根據(jù)請求加入的普通節(jié)點自身能量和位置信息，讓能量越大、越靠近基站的普通節(jié)點成為本簇的副簇首，主簇首負責搜集本簇的數(shù)據(jù)信息，副簇首負責轉發(fā)簇間的數(shù)據(jù)信息。（四）結合能量的消耗公式以及數(shù)學中圓的定義，給出了一種在副簇首之間多跳的路由鏈路產(chǎn)生的辦法，減少能量的消耗。
　　最后，MATLAB編碼實現(xiàn)了引入改進思路之后的LEACH-NEW算法過程，并對產(chǎn)生的實驗數(shù)據(jù)進行了分析，選用網(wǎng)絡生