基于能量均衡高效的改进LEACH协议算法附带MATLAB代码

基于能量均衡高效的改进LEACH协议算法附带MATLAB代码

LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是一种经典的无线传感器网络（WSN）协议，旨在减少传感器节点的能量消耗并延长网络寿命。本文将介绍LEACH协议的改进版本，并提供相应的MATLAB代码实现。

改进LEACH协议的目标是提高能量均衡性，以避免部分节点能量过早耗尽而导致网络失效。以下是改进的LEACH协议算法的详细步骤：

1. 初始化：确定网络中的节点数目（N）和簇的数量（C），设置全局轮次数（R），以及每轮中作为簇头的节点比例（P）。

2. 节点选择：根据每个节点的剩余能量，计算每个节点成为簇头的概率。节点的概率按以下公式计算：

   p_i = P / (1 - P * (mod(i, 1/P)))

   其中，p_i是节点i成为簇头的概率，P是设定的簇头比例，mod是取模运算符。

3. 簇头选举：根据节点的概率，在每轮中选择一部分节点作为簇头。选择过程可以使用随机数生成器来确定节点是否成为簇头。

4. 簇形成：每个非簇头节点将选择距离最近的簇头节点作为其父节点，并加入对应的簇。