首页 > 其他分享 >基于matlab的分簇异构无线传感器网络选举协议

基于matlab的分簇异构无线传感器网络选举协议

时间:2023-03-20 16:00:49浏览次数:28  
标签:异构 distance end dead matlab 分簇 DEAD Nodes first

1.算法描述 为了进一步均衡网络能耗,延长网络生命周期,提出了一种基于最优分簇的能量异构无线传感器网络路由协议(OCRP)。OCRP协议考虑了最优簇首数K,将待测区域划分为K个固定分区,优化了成簇过程;在簇首选择阶段,充分考虑了节点的剩余能量、整个网络的能量以及节点与基站之间的距离,改进了簇头选举机制。

2.仿真效果预览 matlab2022a仿真结果如下:

1.png2.png3.png

3.MATLAB核心程序

%counter for CHs per round
rcountCHs=0;
cluster=1;
t=0;
countCHs;
rcountCHs=rcountCHs+countCHs;
flag_first_dead=0;
 
for r=0:1:rmax
    r;
 
  %Election Probability for Normal Nodes
  pnrm=( p/ (1+a*m) );
  %Election Probability for Advanced Nodes
  padv= ( p*(1+a)/(1+a*m) );
    
  %Operation for heterogeneous epoch
  if(mod(r, round(1/pnrm) )==0)
    for i=1:1:n
        S(i).G=0;
        S(i).cl=0;
    end
  end
 
 %Operations for sub-epochs
 if(mod(r, round(1/padv) )==0)
    for i=1:1:n
        if(S(i).ENERGY==1)
            S(i).G=0;
            S(i).cl=0;
        end
    end
  end
 
 
%hold off;
 
%Number of dead nodes
dead=0;
%Number of dead Advanced Nodes
dead_a=0;
%Number of dead Normal Nodes
dead_n=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;
 
for i=1:1:n
    %checking if there is a dead node
    if (S(i).E<=0)
        plot(S(i).xd,S(i).yd,'red .');
        dead=dead+1;
        if(S(i).ENERGY==1)
            dead_a=dead_a+1;
        end
        if(S(i).ENERGY==0)
            dead_n=dead_n+1;
        end
        hold on;    
    end
    if S(i).E>0
        S(i).type='N';
        if (S(i).ENERGY==0)  
        plot(S(i).xd,S(i).yd,'o');
        end
        if (S(i).ENERGY==1)  
        plot(S(i).xd,S(i).yd,'+');
        end
        hold on;
    end
end
plot(S(n+1).xd,S(n+1).yd,'ks');
 
 
STATISTICS(r+1).DEAD=dead;
DEAD(r+1)=dead;
DEAD_N(r+1)=dead_n;
DEAD_A(r+1)=dead_a;
 
%When the first node dies
if (dead==1)
    if(flag_first_dead==0)
        first_dead=r
        flag_first_dead=1;
    end
end
 
countCHs=0;
cluster=1;
for i=1:1:n
    if(S(i).far~=-1)
    if(S(i).E>0 )
   temp_rand=rand;     
   if ( (S(i).G)<=0)
 
 %Election of Cluster Heads for normal nodes
 if( ( S(i).ENERGY==0 && ( temp_rand <= ( pnrm / ( 1 - pnrm * mod(r,round(1/pnrm)) )) ) )  )
 
            countCHs=countCHs+1;
            packets_TO_BS=packets_TO_BS+1;
            PACKETS_TO_BS(r+1)=packets_TO_BS;
            
            S(i).type='C';
            S(i).G=100;
            C(cluster).xd=S(i).xd;
            C(cluster).yd=S(i).yd;
            plot(S(i).xd,S(i).yd,'k*');
            
            distance=sqrt( (S(i).xd-(S(n+1).xd) )^2 + (S(i).yd-(S(n+1).yd) )^2 );
            C(cluster).distance=distance;
            C(cluster).id=i;
            X(cluster)=S(i).xd;
            Y(cluster)=S(i).yd;
            cluster=cluster+1;
            
            %Calculation of Energy dissipated
            distance;
            if (distance>do)
                S(i).E=S(i).E- ( (ETX+EDA)*(4000) + Emp*4000*( distance*distance*distance*distance )); 
            end
            if (distance<=do)
                S(i).E=S(i).E- ( (ETX+EDA)*(4000)  + Efs*4000*( distance * distance )); 
            end
        end     
    
 
 
 %Election of Cluster Heads for Advanced nodes
 if( ( S(i).ENERGY==1 && ( temp_rand <= ( padv / ( 1 - padv * mod(r,round(1/padv)) )) ) )  )

标签:异构,distance,end,dead,matlab,分簇,DEAD,Nodes,first
From: https://blog.51cto.com/matworld/6133164

相关文章

  • m基于GA遗传优化BP神经网络的传感器故障诊断matlab仿真
    1.算法描述      遗传算法GA把问题的解表示成“染色体”,在算法中也即是以二进制编码的串。并且,在执行遗传算法之前,给出一群“染色体”,也即是假设解。然后,把这些假设......
  • 超简单的Matlab2022b软件切换中/英文界面方法教程(附软件下载)
    在中文Windows操作系统中,MATLAB2015b之后版本安装默认为中文版,但有部分用户还是习惯使用英文界面下的MATLAB(个人偏好),下面以R2022b版分享一下中/英文界面的切换方法,超简单。......
  • matlab cond函数 矩阵的条件数
    Cond(A)称作矩阵A的条件数,为矩阵A的范数与A的逆矩阵的范数的乘积定义在MATLAB中,计算矩阵A的3种条件数的函数是:(1)cond(A,1)计算A的1—范......
  • matlab eval函数 将字符…
    eval_r()函数的功能就是将括号内的字符串视为语句并运行和语句 y1=sin(2) 下面举一个它的应用例子:>>stationx1=1.508;stationy1......
  • matlab trace函数 求矩阵的迹
    矩阵的迹就是矩阵的主对角线上所有元素之和。>>[12;710]ans=  1    7  10>>tr......
  • matlab genpath命令 查看搜索路径
    在命令窗口中输入genpath命令,可以得到MATLAB所有的搜索路径首尾连接而成的一个长字符串。示例:>>genpathans=D:\R2009a\toolbox;D:\R2009a\toolbox\aero;D:\R2009a\tool......
  • matlab logspace函数 生…
    用法:logspace(a,b,n),其中a、b、n分别表示开始值(10^a)、结束值(10^b)、元素个数(n)。功能:生成从10的a次方到10的b次方之间按对数等分的n个元素的行向量。n如果省略,则默认值为5......
  • matlab rref函数 将矩阵…
    matlab将矩阵化成行最简形的命令是rref或rrefmovie。函数rref或rrefmovie格式R=rref(A)    %用高斯—约当消元法和行主元法求A的行最简行矩阵R[R,jb]=rref(A......
  • matlab sortrows函数 对行进行排序
    用法:B=sortrows(A)B=sortrows(A,column)第一种和第二种用法的区别在于,sortrows(A)将类似按照字典序排列,而指定了column时,各行只根据指定列为标准来排序,不考虑其他列的......
  • m基于KSVD字典训练法的图像噪声滤波matlab仿真,对比图像中值滤波,ACWMF滤波,DWMR滤波以
    1.算法描述K-SVD算法是一种新型的字典训练法,其基本原理是基于K-SVD算法改进所得到的,其主要过程是字典的训练过程,其具有非常好的自适应性能。该算法的整体流程图如下图所示:......