【摘要】：近距離空(無人機(jī))地(無人車)協(xié)作自組織通信網(wǎng)絡(luò)具有組網(wǎng)方便、機(jī)動性強(qiáng),隱蔽性好等特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用到軍事偵查和民用救災(zāi)等領(lǐng)域。然而,近距離空地協(xié)作視頻自組織通信受到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓蜔o線傳輸不穩(wěn)定的影響,在視頻傳輸過程中出現(xiàn)較大的時延和較高的丟包率,影響到傳輸實(shí)時性和傳輸可靠性。本文針對近距離空地協(xié)作視頻自組織通信時延較高的問題,提出了視頻自組織通信實(shí)時性優(yōu)先路由算法,針對近距離空地協(xié)作視頻自組織通信丟包率較高的問題,提出了視頻自組織通信可靠性優(yōu)先路由算法,為近距離空地協(xié)作自組織視頻的實(shí)時、可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)提供參考。本文的主要內(nèi)容及貢獻(xiàn)如下:(1)針對近距離空地協(xié)作環(huán)境,分析影響視頻自組織通信實(shí)時性的因素,如中繼節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)和路由的重建次數(shù)等。利用馬爾可夫鏈的預(yù)測性,預(yù)測節(jié)點(diǎn)運(yùn)動方向的變化,提出了視頻自組織通信實(shí)時性優(yōu)先路由算法---基于節(jié)點(diǎn)運(yùn)動方向預(yù)測的AODV路由選擇方法(M-AODV,Markov-Predict AODV)。結(jié)果表明所提算法能有效減少視頻傳輸時延,相比AODV協(xié)議視頻傳輸時延下降了5%,增強(qiáng)了視頻的傳輸實(shí)時性。(2)針對近距離空地協(xié)作環(huán)境,分析影響視頻自組織傳輸可靠性的因素,如網(wǎng)絡(luò)中可用信道帶寬和視頻傳輸速率等。利用模糊邏輯推理,估計(jì)節(jié)點(diǎn)間可用信道帶寬,以信道容量作為路由選擇的依據(jù),提出了視頻自組織通信可靠性優(yōu)先路由算法---基于信道可用帶寬估計(jì)的AODV路由選擇方法(AB-AODV,Available Bandwidth Predict AODV)。結(jié)果表明所提算法能有效的減少視頻傳輸丟包率,相比AODV協(xié)議視頻傳輸丟包率降低了15%,增強(qiáng)了視頻的傳輸可靠性。(3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了近距離空地協(xié)作視頻自組織通信協(xié)議驗(yàn)證系統(tǒng),利用V4L2(Video for Linux 2)的相關(guān)函數(shù),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于USB攝像頭的視頻采集;利用jpeg算法,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了視頻幀的壓縮和顯示功能;設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了視頻幀的分組分片傳輸,提高了視頻傳輸效率。將程序移植到空地協(xié)作視頻自組織通信演示平臺上,測試了視頻自組織通信。本文從路由穩(wěn)定性的角度,研究了視頻傳輸實(shí)時性的路由算法;從傳輸鏈路可用帶寬的角度,研究了視頻傳輸可靠性的路由算法;在空地協(xié)作平臺上,測試了近距離視頻自組織通信協(xié)議,驗(yàn)證了所提算法的有效性。
[Abstract]:The close air (UAV) ground (unmanned aerial vehicle) cooperative self-organizing communication network has the characteristics of convenient networking, strong mobility and good concealment. It can be widely used in military reconnaissance and civil disaster relief and other fields. However, close-ground cooperative video self-organization communication is affected by network topology changes and wireless transmission instability. In the process of video transmission, large delay and high packet loss rate affect the real-time transmission and transmission reliability. In this paper, aiming at the problem of high time delay of close air cooperative video self-organization communication, a real-time priority routing algorithm is proposed, aiming at the problem of high packet loss rate of close-air cooperative video self-organization communication. A reliability first routing algorithm for video self-organizing communication is proposed, which provides a reference for the realization of real-time and reliable transmission of self-organized video in close space collaboration. The main contents and contributions of this paper are as follows: (1) for the close-air cooperative environment, the factors that affect the real-time performance of self-organized video communication are analyzed, such as the number of relay forwarding and the number of route reconstruction. Based on the prediction of Markov chain and the prediction of node movement direction, a real-time priority routing algorithm based on node motion direction prediction (M-AODV) Markov-Predict AODV). (M-AODV) is proposed in this paper. The results show that the proposed algorithm can effectively reduce the video transmission delay. Compared with the AODV protocol, the video transmission delay is reduced by 5%, and the real-time of video transmission is enhanced. (2) the factors that affect the reliability of video self-organizing transmission are analyzed in the close-space cooperative environment. For example, channel bandwidth and video transmission rate are available in the network. Using fuzzy logic reasoning, the available channel bandwidth between nodes is estimated, and the channel capacity is used as the basis for routing selection. A Reliability first routing algorithm for Video Ad Hoc Communication based on Channel available bandwidth estimation based on AODV routing method (AB-AODV,Available Bandwidth Predict AODV).) The results show that the proposed algorithm can effectively reduce the packet loss rate of video transmission, reduce the packet loss rate of video transmission by 15% compared with the AODV protocol, and enhance the transmission reliability of video. (3) Design and implement the verification system of close distance cooperative video self-organizing communication protocol. Using the correlation function of V4L2 (Video for Linux 2, the video capture based on USB camera is designed and implemented; the compression and display function of video frame is designed and realized by using jpeg algorithm; the packet partition transmission of video frame is designed and realized. The efficiency of video transmission is improved. The program is transplanted to the demonstration platform of cooperative video self-organization communication, and the video self-organization communication is tested. From the point of view of routing stability, this paper studies the real-time routing algorithm for video transmission, the routing algorithm for the reliability of video transmission from the point of view of available bandwidth of transmission link, and the routing algorithm for video transmission reliability on the air-ground collaboration platform. The proposed algorithm is validated by testing the short distance video self-organization communication protocol.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN915.04

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7 魏W，

本文編號：2269820