基于MATLAB仿真的LEACH协议代码

本代码是基于MATLAB平台的无线传感器网络中LEACH协议的仿真源代码，注释清楚，适合初学者学习

clear;
%PARAMETERS

% dimensions x（m） y（m）
xm=100;
ym=100;

%x and y Coordinates of the Sink
sink.x=0.5*xm;
sink.y=0.5*ym;

%Number of Nodes in the field
n=100

%Optimal Election Probability of a node to become cluster head
p=0.05; %Variable

%Energy Model （all values in Joules）
%Initial Energy 
Eo=0.02;

ETX=50*0.000000001;
ERX=50*0.000000001;

%Transmit Amplifier types
Efs=10*0.000000000001;
Emp=0.0013*0.000000000001;

%Data Aggregation Energy
EDA=5*0.000000001;

%maximum number of rounds
rmax=50

%PARAMETERS Done

%Computation of do
do=sqrt（Efs/Emp）;

%Creation of the random Sensor Network
figure（1）;
hold off;
for i=1:1:n
   % S（i）.xd=rand（11）*xm;
   % XR（i）=S（i）.xd;
    %S（i）.yd=rand（11）*ym;
    %YR（i）=S（i）.yd;
    load（‘XR.mat‘）
    load（‘YR.mat‘）
    S（i）.xd=XR（i）;
    S（i）.yd=YR（i）;
    S（i）.G=0; %这个函数小于等于0才能去选拔簇头，也是为了让当选的簇头不再重复当选簇头设置的变量
    S（i）.E=Eo; %初始能量
    %initially there are no cluster heads only nodes
    S（i）.type=‘N‘;
   plot（ XR（i）YR（i）‘o‘）;
    
end

S（n+1）.xd=sink.x;
S（n+1）.yd=sink.y;
plot（S（n+1）.xdS（n+1）.yd‘x‘）;
        
%First Iteration
figure（1）;

%counter for CHs
countCHs=0;

%counter for CHs per round
rcountCHs=0;
cluster=1;

countCHs;
rcountCHs=rcountCHs+countCHs;
flag_first_dead=0; %这几句代码是干什么用的？

for r=1:1:rmax
    r

  %Operation for epoch
  if（mod（r round（1/p） ）==0） %满足这个条件就清零
    for i=1:1:n
        S（i）.G=0;
        S（i）.cl=0;
    end
  end
hold off;

%Number of dead nodes
dead=0;

%counter for bit transmitted to bases Station and to Cluster Heads
packets_TO_BS=0;
packets_TO_CH=0;

%counter for bit transmitted to bases Station and to Cluster Heads  per round
PACKETS_TO_CH（r+1）=0;
PACKETS_TO_BS（r+1）=0;
figure（1）;

for i=1:1:n
    %checking if there is a dead node
    if （S（i）.E<=0）
        plot（S（i）.xdS（i）.yd‘red .‘）;
        dead=dead+1;
        hold on;    
    end
    if S（i）.E>0
        S（i）.type=‘N‘;
        plot（S（i）.xdS（i）.yd‘o‘）;
        hold on;
    end
end
plot（S（n+1）.xdS（n+1）.yd‘x‘）; %基站用x表示

STATISTICS（r+1）.DEAD=dead;
DEAD（r+1）=dead;

%When the first node dies
if （dead==1）
    if（flag_first_dead==0）
        first_dead=r   %第一个节点死亡的轮数
        flag_first_dead=1;
    end
end

countCHs=0;
cluster=1;%定义一个从1开始的下标参数，真正簇头个数应该减去1（因为从1开始，所以第一个选出的簇头应该是2-1=1，如果从0开始，就不用减去1）

for i=1:1:n
   if（S（i）.E>0）
   temp_rand=rand; %rand是函数 ，没有括号表示生成0-1的随机数   
   if （ （S（i）.G）<=0）  %表示该节点可以进行簇头选举

 %Election of Cluster Heads
 if（temp_rand<= （p/（1-p*mod（rround（1/p）））））  %簇头选举公式
            countCHs=countCHs+1;
            packets_TO_BS=packets_TO_BS+1;
            PACKETS_TO_BS（r+1）=packets_TO_BS;
            
            S（i）.type=‘C‘; %C表示什么？
            S（i）.G=round（1/p）-1; %？？？？赋予一个大于0的数，该节点就不能进行簇头选取（当选过的簇头不能进行簇头选举）
            C（cluster）.xd=S（i）.xd;
            C（cluster）.yd=S（i）.yd; %簇头位置坐标
            plot（S（i）.xdS（i）.yd‘k*‘）;
            
            distance（

 属性            大小     日期    时间   名称
----------- ---------  ---------- -----  ----
     文件        1003  2018-03-29 20:30  XR.mat
     文件        1003  2018-03-29 20:30  YR.mat
     文件         420  2018-03-29 20:28  xy.m
     文件        6951  2018-04-24 18:59  LEACH2_G.m