【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人机无线视频流回传，涉及一种无人机视频流传码率选择与时频资源分配方法及系统。
技术介绍
1、随着无人机技术的快速发展，无人机一对多通信领域，即一机多控技术，在实际应用中展现出了巨大的潜力和价值。这种技术允许单架无人机由多个用户协同控制，从而实现了更高效、更灵活的作业模式。现有高端无人机已经采用了多用户控制技术，使得飞行员、摄像师和导演等团队成员可以共同操作一架无人机，极大地提升了影视制作和工业检测的效率。
2、在这些先进的无人机通信系统中，高清视频和图像数据的实时传输是核心功能之一。为了实现这一点，系统需要支持多用户在同一时间内进行实时监控和导航，并确保数据传输的实时性、稳定性和可靠性。然而，无人机通信环境相对复杂，且频谱资源有限，这使得带宽资源的分配成为了一个关键问题。
3、在实际应用中，无人机通信会受到地形、地物遮蔽以及自然界和人类活动产生的噪声等多种因素的干扰，导致通信质量下降甚至中断。为了解决这一问题，研究者们通常采用机器学习等动态资源分配算法，通过实时跟踪网络状况的波动，优化带宽资源的分配方案。这种动态分配方式可以根据用户的需求和系统的状态，实时地调整时频资源的使用，从而提高资源利用率和抗干扰能力。
4、另一方面，可伸缩视频编码（scalable video coding，svc）技术也被广泛应用于无人机数据传输中，以保证视频数据的实时性和高质量。svc技术可以根据信道反馈灵活地调整视频层的速率，使得用户可以根据不同的信道条件接收不同数量的增强层，从而在保证视觉体验的
5、然而，尽管svc技术和动态资源分配算法在无人机通信中取得了显著的成果，但仍然存在一些问题需要解决。例如，静态资源分配方式虽然简单直接，但资源利用率较低，且抗干扰能力较弱；而动态资源分配方式虽然可以提高资源利用率，但需要更复杂的调度算法和信令交互，且在实际应用中可能面临用户公平性较差的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中svc技术和动态资源分配算法静态资源分配抗干扰能力弱、动态资源分配调度算法复杂度高以及无人机通信系统中用户公平性较差的技术问题，提供一种无人机视频流传码率选择与时频资源分配方法及系统。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术第一方面提供一种无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，包括以下步骤：
4、s1，获取无人机和用户的位置信息，确定无人机与用户的距离；
5、s2，基于无人机与用户的距离及无人机和用户的位置信息，计算每个时隙下无人机与用户间的信道增益；
6、s3，基于每个时隙下无人机与用户间的信道增益，计算每个时隙下每个用户使用每个信道的速率；基于每个时隙下每个用户使用每个信道的速率，采用比例公平调度算法确定每个信道对应的用户优先级和每个用户在每个信道的视频层数；
7、s4，基于每个信道对应的用户优先级和每个用户在每个信道的视频层数，对每个信道分配用户，直到每个信道的所有用户的信噪比满足要求。
8、进一步，所述无人机与用户的距离描述为：
9、
10、其中，为无人机在时刻在轴的坐标；表示无人机在时刻在轴的坐标；表示无人机在时刻在轴的坐标。
11、进一步，所述每个时隙下无人机与用户间的信道增益为：
12、
13、其中，为随机变量，代表通信信道的小尺度衰落系数；为无人机到用户信号的路径损耗：
14、其中，为载波频率；为光速；表示时刻无人机与用户之间的距离。
15、进一步，所述每个时隙下每个用户使用每个信道的速率为：
16、
17、其中，为时隙 t下第 u个用户使用第 m个信道的速率； b为第 m个信道的带宽； m为信道总数；为第个用户在时隙内使用第个信道的信噪比。
18、进一步，基于每个时隙下每个用户使用每个信道的速率，采用比例公平调度算法确定每个信道对应的用户优先级和每个用户在每个信道的视频层数，具体为：
19、根据每个时隙下每个用户使用每个信道的速率，得到每个时隙下每个用户在所有信道的速率之和；
20、基于每个时隙下每个用户在所有信道的速率之和，选择每个用户在每个信道的视频层数；
21、基于每个时隙下每个用户使用每个信道的速率，采用比例公平调度算法找到每个信道对应的用户优先级。
22、进一步，所述对每个信道分配用户具体为：
23、
24、其中，为平衡系数；为每个用户的平均速率与所有用户总的平均速率的方差；为第个用户的视频层数； l为总视频层数。
25、进一步，所述
26、
27、其中，，表示所有用户总的平均速率； u为总的用户数；为第 u个用户在前 t个时隙内的平均速率。
28、进一步，所述每个信道的所有用户的信噪比满足要求，具体为：
29、
30、其中，为第 u个用户接收到的无人机发送给其他用户的信号功率；为在时隙内第个子信道被分配给了第个用户的信道指示器；为 t时隙下无人机与第个用户间的信道增益；为第 i个用户的接收功率。
31、本专利技术第二方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法。
32、本专利技术第三方面提供一种无人机视频流传的码率选择与时频资源分配系统，包括：
33、位置确定模块，获取无人机和用户的位置信息，确定无人机与用户的距离；
34、信道增益计算模块，基于无人机与用户的距离及无人机和用户的位置信息，计算每个时隙下无人机与用户间的信道增益；
35、优先级调度模块，基于每个时隙下无人机与用户间的信道增益，计算每个时隙下每个用户使用每个信道的速率；基于每个时隙下每个用户使用每个信道的速率，采用比例公平调度算法确定每个信道对应的用户优先级和每个用户在每个信道的视频层数；
36、资源分配模块，基于每个信道对应的用户优先级和每个用户在每个信道的视频层数，对每个信道分配用户，直到每个信道的所有用户的信噪比满足要求。
37、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
38、本专利技术公开了一种无人本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，其特征在于，所述无人机与用户的距离描述为：
3.根据权利要求1所述的无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，其特征在于，所述每个时隙下无人机与用户间的信道增益为：
4.根据权利要求1所述的无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，其特征在于，所述每个时隙下每个用户使用每个信道的速率为：
5.根据权利要求1所述的无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，其特征在于，基于每个时隙下每个用户使用每个信道的速率，采用比例公平调度算法确定每个信道对应的用户优先级和每个用户在每个信道的视频层数，具体为：
6.根据权利要求1所述的无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，其特征在于，所述对每个信道分配用户具体为：
7.根据权利要求6所述的无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，其特征在于，所述
8.根据权利要求1所述的无人机视频流传的码率选择与时频资源
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法。
10.一种无人机视频流传的码率选择与时频资源分配系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，其特征在于，所述无人机与用户的距离描述为：
3.根据权利要求1所述的无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，其特征在于，所述每个时隙下无人机与用户间的信道增益为：
4.根据权利要求1所述的无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，其特征在于，所述每个时隙下每个用户使用每个信道的速率为：
5.根据权利要求1所述的无人机视频流传的码率选择与时频资源分配方法，其特征在于，基于每个时隙下每个用户使用每个信道的速率，采用比例公平调度算法确定每个信道对应的用户优先级和每个用户在...
【专利技术属性】
技术研发人员：景泽伟，杨波，李静磊，杨健，赵天白，杨清海，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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