Details

Цель работы – снижение вычислительной сложности моделирования многолучевого канала стандарта GSM путём определения значений параметров, обеспечивающих достижение заданной точности моделирования. В ходе работы были проведены расчёты статистических и энергетических характеристик модели канала, исследованы временные и спектральные свойства процессов замираний, а также выполнен анализ влияния параметров модели на вычислительную сложность программы. При выполнении работы использовались методы статистического моделирования, теория случайных процессов и численные методы генерации процессов замираний на основе модели Кларка и метода Джейкса. В результате была разработана программная модель многолучевого канала с поддержкой стандартных профилей задержек GSM, реализованы модели АБГШ-канала, однолучевого и многолучевого рэлеевского канала. Проведена их верификация по статистическим, корреляционным и энергетическим характеристикам. Полученная модель может использоваться для исследования алгоритмов эквализации, оценки канала и помехоустойчивого кодирования в системах мобильной связи. В работе были использованы: Python 3.12, библиотеки NumPy, SciPy, Matplotlib, среда разработки Visual Studio Code, Git, справочные и научные ресурсы.

The aim of this work is to reduce the computational complexity of GSM multipath channel simulation through the identification of parameter values that ensure a specified level of modelling accuracy. During the work, the statistical and energy characteristics of the channel model were analyzed, the temporal and spectral properties of fading processes were investigated, and the influence of model parameters on the computational complexity of the program was studied. The work employed methods of statistical simulation, random process theory, and numerical techniques for fading process generation based on the Clarke model and the Jakes method. As a result, a software model of a multipath channel with support for standard GSM delay profiles was developed. Models of an AWGN channel, a single-path Rayleigh channel, and a multipath Rayleigh channel were implemented and verified using statistical, correlation, and energy characteristics. The developed model can be used for studying equalization algorithms, channel estimation, and error-correction coding in mobile communication systems. The work used Python 3.12, the NumPy, SciPy, and Matplotlib libraries, the Visual Studio Code development environment, the Git version control system, as well as scientific and reference resources.