Коляденко Юлія Юріївна, Чурсанов Микита Олександрович

Метод прогнозу електромагнітної обстановки в мережах мобільного зв’язку з використанням фільтра Калмана-Б’юсі

Розроблено математичну модель електромагнітних взаємодій. Показано, що відношення потужності корисного сигналу до сумарної потужності завад і шуму в конкретній точці простору є випадковим процесом, який можна представити рівнянням стану. Запропоновано метод оцінки та прогнозу електромагнітної обстановки з використанням фільтра Калмана-Б’юсі. У фільтрі Калмана-Б’юси реалізується ідея передбачення – коригування. За допомогою імітаційного моделювання проведено аналіз ефективності методу прогнозу. Як критерій ефективності методу прогнозу й оцінки використана апостеріорна дисперсія помилки.

Ключові слова: модель, фільтр, прогноз, оцінка, електромагнітна сумісність

Kolіadenko Yuliіa Yuriivna, Chursanov Nikita Alexandrovich

Electromagnetic prediction method in mobile communication networks using the Kalman-Bucy filter

The task of ensuring electromagnetic compatibility becomes particularly relevant for mobile communication networks where a communication channel is often divided among a large number of users. To ensure the electromagnetic compatibility of mobile communication networks, the article suggests analyzing and predicting the electromagnetic environment in real time. It is shown that the model of the electromagnetic environment at a particular point in space is a random process, which is represented by the equation of state. Analysis of the electromagnetic environment is a measurement of the useful signal power and the total interference power and noise at a specific point in space and the calculation of the ratio of the useful signal power to the total interference power and noise. According to the results of measurement and analysis of the ratio of the useful signal power to the total power of interference and noise, the task of predicting the electromagnetic environment is posed. As a method for estimating and predicting the electromagnetic environment, the paper suggests using the Kalman-Bucy filter, which implements the idea of predicting — an adjustment. Using simulation modeling, the analysis of the effectiveness of the forecast method was carried out. The a posteriori error variance is used as a criterion for the effectiveness of the forecast method.

Keywords: model, filter, forecast, estimate, electromagnetic compatibility

Коляденко Юлия Юрьевна, Чурсанов Никита Александрович

Метод прогноза электромагнитной обстановки в сетях мобильной связи с использованием фильтра Калмана-Бьюси

Разработана математическая модель электромагнитных взаимодействий. Показано, что отношение мощности полезного сигнала к суммарной мощности помех и шума в конкретной точке пространства является случайным процессом, который представим уравнением состояния. Предложен метод оценки и прогноза электромагнитной обстановки с использованием фильтра Колмана-Бьюси. В фильтре Калмана-Бьюси реализуется идея предсказания – корректировки. С помощью имитационного моделирования проведен анализ эффективности метода прогноза. В качестве критерия эффективности метода оценки и прогноза использована апостериорная дисперсия ошибки.

Ключевые слова: модель, фильтр, прогноз, оценка, электромагнитная совместимость