1.4.4 仿真实验与结果分析

为了检验改进支持向量机正交小波盲均衡算法（ISVMWTCMA）的性能，分别以CMA和WTCMA作为比较对象，进行仿真实验。

【实验1.4.1】信道h=[0.3132,-0.1040,0.8908,0.3134]，其特性如图1.4.6所示。发射信号为16QAM（16 Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制），输入信噪比为20dB，均衡器权向量长度为16。用支持向量机对输入数据的前50个点进行初始化，支持向量机的切换条件η为10-5，λ=0.9。对于ISVMCMA，权向量的第4个抽头为1，其他为0；而对于CMA，权向量的第3个抽头为1，其他为0；步长μ_CMA=0.00000768，μ_ISVMCMA=0.000016。

图1.4.6表明，该信道有一个零点在单位圆内，两个在单位圆外，是混合相位水声信道，此信道存在严重的幅频失真。

图1.4.7a为3000次蒙特卡罗实验后，ISVMCMA与CMA的均方误差曲线。该图表明，在收敛速度上，ISVMCMA与CMA相差无几；而ISVMCMA收敛后的均方误差比CMA的要小3.5dB。图1.4.7b～e表明，ISVMCMA的输出效果明显比CMA的更加清晰、紧凑。

【实验1.4.2】信道h=[1,-0.5]，其特性如图1.4.8所示。发射信号为16PSK（16 Phase Shift Keying 16移相键控），输入信噪比为25dB，均衡器权向量长度为16。用支持向量机对输入数据的前50个点进行初始化，支持向量机的切换条件η为10-5，λ=0.9。

对于ISVMCMA，权向量的第6个抽头为1，其他为0；而对于CMA，权向量的第4个抽头为1，其他为0；步长μ_CMA=0.0024，μ_ISVMCMA=0.008。

图1.4.8表明，该信道零点在单位圆内，是最小相位水声信道，此信道存在严重的幅频失真。仿真结果如图1.4.9所示。图1.4.9a为6000次蒙特卡罗实验后，ISVMCMA与CMA的均方误差曲线。该图表明，在收敛速度上，ISVMCMA比CMA快约5000步；而ISVMCMA收敛后的均方误差比CMA要小4dB。图1.4.9b～e表明，ISVMCMA的输出效果明显比CMA的更加紧凑，也更加清晰。

【实验1.4.3】信道h=[0.3132,-0.1040,0.8908,0.3134]，发射信号为16QAM，输入信噪比为20dB，均衡器权向量长度为16。支持向量机对输入数据的前100个点进行初始化，支持向量机的切换条件η为10-5，λ=0.9。

对于ISVMWTCMA，权向量的第4个抽头为1，其他为0；对于WTCMA和CMA，权向量的第3个抽头为1，其他为0；步长μ_CMA=0.000006，μ_WTCMA=0.00006，μ_ISVMWTCMA=0.00012。仿真结果如图1.4.10所示。图1.4.10a为4000次蒙特卡罗实验后，CMA、WTCMA与ISVMWTCMA的均方误差曲线。可见，在收敛速度上，IVSVMWTCMA和WTCMA基本差不多，但均比CMA快约4000步；而ISVMWTCMA收敛后的均方误差比WTCMA要小2dB，WTCMA与CMA基本差不多。图1.4.10b～e表明，ISVMWTCMA的输出效果最好，收敛后的星座图最清晰。WTCMA的输出效果次之，收敛后的星座图比较模糊。而CMA的输出效果最差。

【实验1.4.4】信道h=[0.3132,-0.1040,0.8908,0.3134]，发射信号为16PSK，输入信噪比为20dB，均衡器权向量长度为16。支持向量机对输入数据的前100个点进行初始化，支持向量机的切换条件η为10-5，λ=0.9。对于ISVMWTCMA，权向量的第4个抽头为1，其他为0；对于WTCMA和CMA，权向量的第3个抽头为1，其他为0；步长μ_CMA=0.000006，μ_WTCMA=0.00006，μ_ISVMWTCMA=0.00012。仿真结果如图1.4.11所示。

图1.4.11a为6000次蒙特卡罗实验后，CMA、WTCMA与ISVMWTCMA的均方误差曲线。该图表明，在收敛速度上，ISVMWTCMA比WTCMA快约3000步，比CMA快约5000步，WTCMA比CMA快约2000步；而在稳态误差上，ISVMWTCMA的稳态误差比WTCMA要小2dB，比CMA要小4dB，WTCMA的稳态误差比CMA要小2dB。图1.4.11b～e表明，ISVMWTCMA的输出效果最好，收敛后的星座图最清晰；WTCMA的输出效果次之，收敛后的星座图比较模糊；而CMA的输出效果最差。

综上，ISVMWTCMA的性能优于WTCMA和CMA，能获得更快的收敛速度、更好的稳态误差。