ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2026, № 2 · РАДИОТЕХНИКА

Имитационное моделирование аддитивных негауссовских помех на основе системы дифференциальных уравнений

В.М. Артюшенко1, В.И. Воловач2,3

1 Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия
2 Поволжский государственный университет сервиса, Тольятти, Россия
3 МИРЭА - Российский технологический университет, Москва, Россия
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2026.2.3 УДК 621.391.01 EDN LYSOYJ

Аннотация

В работе проводится исследование и анализ задачи имитационного моделирования негауссовских аддитивных помех, основанного на использовании систем дифференциальных уравнений. Рассмотрены основные принципы построения имитаторов негауссовских аддитивных помех в радиоканалах радиотехнических систем и устройств, включая как сосредоточенные по частоте, так и сосредоточенные по времени (импульсные) помехи. Рассмотрены математические модели негауссовских аддитивных помех, представленные в виде стохастических дифференциальных уравнений, а также подходы к их практическому применению при создании физических имитаторов каналов и разработке алгоритмов оптимального приема сигналов. Модели данного типа обладают рядом существенных преимуществ. Особое внимание уделено моделям, описываемым нелинейными стохастическими дифференциальными уравнениями.

  • имитационное моделирование
  • аддитивная негауссовская помеха
  • нелинейное стохастическое дифференциальное уравнение
  • канал связи
  • ИМИТАТОР КАНАЛА
  • импульсная помеха
  • разрывной марковский процесс
Abstract (in English)

The additive non-gaussian noise simulation based on the system of differential equations

The paper studies and analyzes the problem of simulation modeling of non-Gaussian additive noise based on the use of systems of differential equations. The basic principles of building simulators of non-Gaussian additive noise in radio channels of radio engineering systems and devices, including both frequency-concentrated and time-concentrated (pulse) noise, are considered. Mathematical models of non-Gaussian additive noise, presented in the form of stochastic differential equations, as well as approaches to their practical application in creating physical channel simulators and developing algorithms for optimal signal reception, are considered. Models of this type have a number of significant advantages. Particular attention is paid to models described by non-linear stochastic differential equations.

Для цитирования

Артюшенко В.М., Воловач В.И. Имитационное моделирование аддитивных негауссовских помех на основе системы дифференциальных уравнений // Журнал радиоэлектроники. – 2026. – № 2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.2.3

Литература

  1. Радько П.Н. Многоканальный имитатор многолучевого канала для исследования дуплексных и сетевых режимов // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2011. - Т. 7. - № 1. - С. 121-123.
  2. Самойлов А.Г. Имитаторы многолучевых радиоканалов // Проектирование и технология электронных средств. - 2003. - № 4. - С. 32-36.
  3. Стругов Ю.Ф., Семенов А.М., Добровольский С.М., Батырев И.А. Разработка имитатора многолучевого канала связи с аддитивными и мультипликативными помехами // Техника радиосвязи. - 2019. - Вып. 4 (43). - С. 27-38. https://doi.org/10.33286/2075-8693-2019-27-38
  4. Ерохин А.А., Гафаров Е.Р., Александрин А.М., Рязанцев Р.О., Стригова Е.А., Поленга С.В. Разработка радиотракта приемной антенной системы ГНСС // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. - 2025. - № 9. - С. 3-3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.9.10
  5. Tarboush S., Sarieddeen H., Chen H., Loukil M.H., Jemaa H., Alouini M.S., and Al-Naffouri T.Y. TeraMIMO: A channel simulator for wideband ultra-massive MIMO terahertz communications // IEEE Transactions on Vehicular Technology. - 2021. - Т. 70. - №. 12. - С. 12325-12341. https://doi.org/10.48550/arXiv/2104/11054
  6. Ju S., Kanhere O., Xing Yu., Pappaport T.S. A millimeter-wave channel simulator NYUSIM with spatial consistency and human blockage // 2019 IEEE Global Communications conference (GLOBECOM). IEEE, 2019. - PP. 1-6. https://doi.org/10.1109/GLOBECOM3843720199013273
  7. Sun S., MacCartney G.R., Rappaport T.S. A novel millimeter-wave channel simulator and applications for 5G wireless communications // 2017 IEEE international conference on communications (ICC). IEEE, 2017. - PP. 1-7. https://doi.org/10.1109/ICC/2017/7996792
  8. Быков В.В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. - М.: Сов. радио, 1971. - 324 с.
  9. Галкин А.П., Лапин А.Н., Самойлов А.Г. Моделирование каналов систем связи. - М.: Связь, 1979. - 94 с.
  10. Гроп Д. Методы идентификации систем. - М.: Мир, 1979. - 302 с.
  11. Кловский Д.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам. - М.: Радио и связь, 1982. - 304 с.
  12. Кловский Д.Д., Конторович В.Я., Широков С.М. Модели непрерывных каналов связи на основе стохастических дифференциальных уравнений / Под ред. Д.Д. Кловского. - М.: Радио и связь, 1984. - 248 с.
  13. Конторовнч В.Я, Ляндрес В.3. Вопросы синтеза моделей случайных сигналов и помех в виде стохастических дифференциальных уравнений // В кн.: Тез. докл. VIII Всесоюзн. конф. по теории кодирования и передачи информации. - Москва-Куйбышев, 1981. - Ч. 5. - С. 98-103.
  14. Корн Г. Моделирование случайных процессов на аналоговых и аналого-цифровых машинах. - М.: Мир, 1968. - 316 с.
  15. Четвериков В.Н., Баканович Э.А., Меньков А.В. Вычислительная техника для статистического моделирования. - М.: Сов. радио, 1978. - 286 с.
  16. Артюшенко В.М., Воловач В.И., Тяжев А.И. Моделирование непрерывных марковских процессов в дискретном времени на примере радиолокационных сигналов, описываемых стохастическими дифференциальными уравнениями // Радиотехника. - 2016. - № 12. - С. 28-36.
  17. Малахов А.Н., Саичев А.И. К вопросу о кинетических уравнениях в теории случайных волн // Изв. вузов. Сер. Радиофизика. - 1974. - № 5. - С. 699-709.
  18. Моделирование многолучевых радиоканалов для анализа и синтеза систем передачи информации / Под ред.В.И. Сифорова и А.В. Проснна. - М.: Наука, 1978. - 170 с.
  19. Справочник по теории вероятностей и математической статистике / Королюк В.С., Портенко Н.И., Скороход А.В. и др.; Под ред.В.С. Королюка. - Киев: Наукова думка, 1978. - 528 с.
  20. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Анализ построения математической модели двумерных распределений и потенциальной эффективности подавления негауссовских импульсных помех // Журнал радиоэлектроники. - 2024. - № 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.12.7
  21. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Квазиоптимальная демодуляция смеси узкополосного сигнала и аддитивной негауссовской помехи с полосовым спектром // Журнал радиоэлектроники. - 2019. - № 4. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.4.4
  22. Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. - М.: Сов. радио, 1977. - 488 с.
  23. Тихонов В.И., Кульман Н.К. Нелинейная фильтрация и квазикогерентный прием сигналов. - М.: Сов. радио, 1975. - 703 с.