moitvivt Моделирование, оптимизация и информационные технологии Modeling, Optimization and Information Technology 2310-6018 Издательство 10.26102/2310-6018/2025.51.4.061 2116 Исследование помехоустойчивости сигнально-кодовых конструкций при различных моделях каналов Investigation of the noise immunity of signal-code constructions in various channel models 0009-0005-0095-8352 Ву Тхе Зует Vu The Duyet vu.tz@sut.ru aff-1 0000-0003-4148-3208 Глушанков Евгений Иванович Glushankov Evgenii glushankov57@gmail.com aff-2 Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of Telecommunications Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of Telecommunications 01 01 2026 1 1 10.26102/2310-6018/2025.51.4.061 Copyright © Авторы, 2026 2026 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License

Возрастающие требования к пропускной способности и надежности в современных системах беспроводной связи обусловливают необходимость в эффективных методах помехоустойчивого кодирования и многопозиционной модуляции. Сигнально-кодовые конструкции, в частности, решетчато-кодовая модуляция и кодовая модуляция с битовым перемежением, являются фундаментальными подходами для решения этой задачи. Данная работа представляет собой анализ производительности и качества указанных конструкций, выполненный посредством моделирования в среде MATLAB. Исследование охватывает широкий спектр канальных моделей: от канала с аддитивным белым гауссовским шумом до каналов с рэлеевскими и райсовскими замираниями, как с плоской, так и с частотно-селективной характеристикой. В контексте анализа сигнально-кодовых конструкций типа кодовой модуляции с битовым перемежением детально исследуется роль и количественная эффективность различных типов перемежителей. Полученные результаты не только определяют пределы эффективности каждой схемы, но и формируют основу для дальнейшей разработки методов по их улучшению. Результаты моделирования показывают высокую эффективность обеих типов сигнально-кодовых конструкций в канале Райса с плоской характеристикой и, кроме того, подтверждают ключевую роль и различие в производительности перемежителей для повышения общей помехоустойчивости в условиях канальных замираний.

The increasing demands for throughput and reliability in modern wireless communication systems necessitate effective methods of error-control coding and multi-level modulation. Signal-code constructions, particularly trellis-coded modulation and bit-interleaved coded modulation, are fundamental approaches for solving this task. This paper presents an analysis of the performance and quality of the specified constructions, carried out through simulation in the MATLAB environment. The study covers a wide spectrum of channel models: from the additive white Gaussian noise channel to channels with Rayleigh and Rician fading, featuring both flat and frequency-selective characteristics. In the context of analyzing signal-code constructions of the bit-interleaved coded modulation type, the role and quantitative effectiveness of various interleaver types are investigated in detail. The obtained results not only define the performance limits of each scheme but also form a basis for the future development of methods for their improvement. The simulation results show the high efficiency of both types of signal-code constructions in the flat Rician channel and, furthermore, confirm the key role and performance differences of interleavers in enhancing overall noise immunity under channel fading conditions.

 cигнально-кодовые конструкции решетчато-кодовая модуляция кодовая модуляция с битовым перемежением перемежитель MATLAB signal-code constructions trellis-coded modulation bit-interleaved coded modulation interleaver MATLAB Исследование выполнено без спонсорской поддержки. The study was performed without external funding. References Shannon C.E. A Mathematical Theory of Communication. The Bell System Technical Journal. 1948;27(3):379–423. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x Ungerboeck G. Channel Coding with Multilevel/Phase Signals. IEEE Transactions on Information Theory. 1982;28(1):55–67. https://doi.org/10.1109/TIT.1982.1056454 Le Goff S.Y. Signal Constellations for Bit-Interleaved Coded Modulation. IEEE Transactions on Information Theory. 2003;49(1):307–313. https://doi.org/10.1109/TIT.2002.806152 Глушанков Е.И., Елисеев Н.К. Анализ энергетической и спектральной эффективности сигналов в радиоканалах с замираниями. Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2025;(2):5–13. https://doi.org/10.24412/2221-2574-2025-2-5-13 Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Москва: Издательский дом «Вильямс»; 2003. 1104 с. Jiang Y., Varanasi M.K., Li J. Performance Analysis of ZF and MMSE Equalizers for MIMO Systems: An In-Depth Study of the High SNR Regime. IEEE Transactions on Information Theory. 2011;57(4):2008–2026. https://doi.org/10.1109/TIT.2011.2112070 Proakis J.G. Digital Communications. New York: McGraw-Hill; 2001. 1002 p. Баринов А.Ю. Перемежение в канальном кодировании: свойства, структура, специфика применения. Журнал радиоэлектроники. 2019;(1). https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.1.13 Колобков А.В., Хитева Д.В. Выбор типа внутреннего перемежителя для свёрточного турбокода (13,15)8. Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2024;(2):15–25. https://doi.org/10.24412/2221-2574-2024-2-15-25 Раджабов Х.М., Раджабов У.М., Полушин П.А., Никитин О.Р. Декодирование сверточных кодов в условиях перемежения символов. Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2018;(3):46–53.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.