耗能均衡的非均勻雙簇首算法設(shè)計(jì)及MATLAB仿真.pdf

1、如何節(jié)省能耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期是工業(yè)界和學(xué)術(shù)界對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。詳細(xì)探討了經(jīng)典LEACH協(xié)議的原理和運(yùn)行機(jī)制，從理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了它的優(yōu)缺點(diǎn)，在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的改進(jìn)思想，最后利用MATLAB實(shí)驗(yàn)平臺(tái)仿真分析，驗(yàn)證算法的可行性。
　　首先，簡(jiǎn)單介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議基本概念。詳細(xì)介紹經(jīng)典LEACH協(xié)議的基本原理和運(yùn)行機(jī)制，利用MATLAB編碼實(shí)現(xiàn)了平面直接路由算法和LE

2、ACH算法，總結(jié)出LEACH算法在網(wǎng)絡(luò)生命周期、能量利用率上的優(yōu)點(diǎn)。
　　其次，分析LEACH實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)出LEACH算法在簇首選擇和單跳路由等方面的不足，提出改進(jìn)思路:（一）針對(duì)LEACH協(xié)議中的閾值公式，引入了四個(gè)修正因子:節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)到基站的距離、節(jié)點(diǎn)到鄰居節(jié)點(diǎn)距離的平均值、節(jié)點(diǎn)的密度，讓算法產(chǎn)生更加科學(xué)合理的簇首。（二）普通節(jié)點(diǎn)在選擇簇首加入時(shí)，同時(shí)考慮節(jié)點(diǎn)到簇首的距離和簇首到基站的距離的“通信代價(jià)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(huì)根據(jù)請(qǐng)求加入的普通節(jié)點(diǎn)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(diǎn)成為本簇的副簇首，主簇首負(fù)責(zé)搜集本簇的數(shù)據(jù)信息，副簇首負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)簇間的數(shù)據(jù)信息。（四）結(jié)合能量的消耗公式以及數(shù)學(xué)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(shí)現(xiàn)了引入改進(jìn)思路之后的LEACH-NEW算法過(guò)程，并對(duì)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，選用網(wǎng)絡(luò)生