moitvivt Моделирование, оптимизация и информационные технологии Modeling, Optimization and Information Technology 2310-6018 Издательство 10.26102/2310-6018/2025.50.3.023 1977 Методы определения отношения сигнал-шум в системах радиосвязи Methods of determining the signal-to-noise ratio in radio communication systems Калистратов Дмитрий Сергеевич Kalistratov Dmitry Sergeevich yurina_iriha@mail.ru aff-1 Митрофанов Дмитрий Геннадьевич Mitrofanov Дмитрий Gennadyievich aff-2 Независимый исследователь Independent Researcher Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского Military Academy of Military Air Defense of the Armed Forces of the Russian Federation named after Marshal of the Soviet Union A.M. Vasilevsky 01 01 2026 1 1 10.26102/2310-6018/2025.50.3.023 Copyright © Авторы, 2026 2026 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License

В работе затрагивается вопрос беспроводной передачи информации посредством радиосвязи. Указывается, что ключевым параметром качества радиоканала является отношение сигнал-шум на входе приемного устройства. Подчеркивается важность обеспечения высокого отношения сигнал-шум в радиопередающих и радиоприемных устройствах и системах. Проводится аналитический обзор и сравнительный анализ распространенных методов определения отношения сигнал-шум на входе приемного устройства. Рассматриваются теоретические и практические методы определения отношения сигнал-шум, в частности, метод комплексной огибающей, метод спектрального анализа, а также метод расчета потерь в свободном пространстве. Выявляются их преимущества и недостатки. Описываются математический и методологический аппарат рассматриваемых методов. Дается краткое описание алгоритмов измерения отношения сигнал-шум в указанных методах. Приводятся сведения о проведенных экспериментальных исследованиях методов. Описываются исходные данные и результаты эксперимента. Представляются результаты сравнительного анализа теоретических и практических методов по критерию точности оценки отношения сигнал-шум на входе приемного устройства. Анализируются основные причины и факторы, снижающие точность теоретической оценки отношения сигнал-шум по сравнению с практическим измерением. Предлагаются возможные пути увеличения значения отношения сигнал-шум в теоретических методах.

The issue of wireless transmission of information via radio communication is raised. It is indicated that the key parameter of the radio channel quality is the signal-to-noise ratio at the input of the receiving device. The importance of ensuring a high signal-to-noise ratio in radio transmitting and receiving devices and systems is emphasized. An analytical review and comparative analysis of common methods for determining the signal-to-noise ratio at the input of the receiving device is carried out. Theoretical and practical methods for determining the signal-to-noise ratio are considered, in particular, the method of complex envelope, the method of spectral analysis, as well as the method of calculating losses in free space. Their advantages and disadvantages are revealed. The mathematical and methodological apparatus of the considered methods is described. A brief description of the algorithms for measuring the signal-to-noise ratio in these methods is given. Information about the conducted experimental studies of the methods is provided. The initial data and the results of the experiment are described. The results of a comparative analysis of theoretical and practical methods are presented according to the criterion of accuracy in estimating the signal-to-noise ratio at the input of the receiving device. The main reasons and factors that reduce the accuracy of the theoretical assessment of the signal-to-noise ratio compared with the practical measurement are analyzed. Possible ways to increase the value of the signal-to-noise ratio in theoretical methods are proposed.

 беспроводная связь радиосигнал отношение сигнал-шум метод комплексной огибающей метод спектрального анализа метод расчета потерь wireless communication radio signal signal-to-noise ratio complex envelope method spectral analysis method loss calculation method Исследование выполнено без спонсорской поддержки. The study was performed without external funding. References Калистратов Д.С. О передаче видеоизображений по радиоканалу с различными типами цифровой модуляции сигнала. Актуальная наука. 2018;(10):36–39. Cardoso F.D., Lipovac V., Correia L.M. Wireless Technologies for the Connectivity of the Future. EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking. 2021;2021. https://doi.org/10.1186/s13638-021-01980-w Вершинин А.С., Шарова Д.Н., Майков Д.Ю. и др. Математическое моделирование систем беспроводной связи. Томск: Изд-во Томского политехнического ун-та; 2014. 163 с. Cho K., Yoon D. On the General BER Expression of One- and Two-Dimensional Amplitude Modulations. IEEE Transactions on Communications. 2002;50(7):1074–1080. https://doi.org/10.1109/TCOMM.2002.800818 Иванов Д.В., Иванов В.А., Рябова Н.В., Овчинников В.В. Новые возможности систем широкополосной когнитивной связи, работающих в ионосферных КВ-радиоканалах с внутримодовой дисперсией. Радиотехника. 2022;86(11):162−177. Salah M.B.B., Samet A. Moment-Based Joint Estimation of Ricean K-Factor and SNR Over Linearly-Modulated Wireless SIMO Channels. Wireless Personal Communications. 2016;91:903–918. https://doi.org/10.1007/s11277-016-3503-6 Rojas A.J., Garcés H.O. Signal-to-Noise Ratio Based Fault Detection and Identification. Frontiers in Control Engineering. 2022;3. https://doi.org/10.3389/fcteg.2022.806558 Ромашов В.В., Жиганова Е.А. Метод комплексной огибающей в спектральном анализе нелинейного устройства. Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2011;(1):25–28. Benz A.O., Grigis P.C., Hungerbühler V., et al. A Broadband FFT Spectrometer for Radio and Millimeter Astronomy. Astronomy & Astrophysics.  2005;442(2):767–773. https://doi.org/10.1051/0004-6361:20053568 Africa A.D.M., Bulda L.R., Rosario E.D., Marasigan M.Z., Navarro I. Radio Wave Propagation: Simulation of Free Space Propagation Path Loss. International Journal of Emerging Trends in Engineering Research. 2020;8(2):281–287. https://doi.org/10.30534/IJETER/2020/07822020

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