本发明涉及射频信号处理领域，具体是一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法。
背景技术：
1、在射频通信领域，放大器作为信号链路中的关键组件，其性能直接影响到通信系统的整体表现。传统的共栅结构输入级放大器电路由于其结构简单、易于集成等优点，被广泛应用于射频前端。然而，随着无线通信技术向高速率、大带宽的方向发展，对放大器的线性度提出了更高的要求。线性度是衡量放大器处理信号时失真程度的重要指标，直接关系到信号的质量和系统的误码率。尽管共栅结构放大器在射频应用中表现出色，但其固有的非线性特性限制了其在更高性能要求下的应用。特别是在高功率放大或宽带信号处理时，放大器的非线性失真会导致频谱扩展，增加相邻信道的干扰，降低系统的信号噪声比和整体性能。此外，现有技术中的放大器设计通常采用静态参数调整，无法根据实时信号特性动态优化性能。这种静态设计方法在面对多变的通信环境和信号类型时，难以实现最优的信号处理效果。因此，如何有效提高放大器的线性度，降低非线性失真，成为射频通信领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术的缺陷，提出了一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法。通过动态调整共栅结构输入级放大器电路的可调参数，实现对放大器非线性特性的有效补偿。
2、其中，一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法，包括以下步骤：
3、s1.根据共栅结构输入级放大器电路的可调参数，建立预失真模型，所述预失真模型通过可调参数之间的映射关系确定预失真模型系数；
4、s2.根据预失真模型描述放大器的非线性特性，对模型训练，寻找最优系数；
5、s3.输入新的输入信号，根据模型输出的预失真信号，调整共栅结构输入级放大电路的可调参数，以补偿放大器的非线性。
6、进一步的，所述预失真模型具体为记忆多项式预失真模型，用于描述放大器的非线性特性，所述记忆多项式预失真模型的预测流程表示为：
7、
8、其中，所述p(x,k)表示在时间索引k处模型预测的输出信号，所述m表示记忆深度，所述m表示记忆深度索引，所述n表示多项式的阶数，所述n表示多项式的幂次索引，所述am,n表示预失真模型系数，所述x[k-m]n表示在时间索引k-m处的输入信号样本。
9、进一步的，所述步骤s2具体包括以下子步骤：
10、s201.采集输入信号和输出信号作为模型输入，通过最小化均方误差对系数进行调整：mse＝∑k(y[k]-p(x,k))2，所述mse表示模型预测值与实际观测值之间差异的平方的平均值，所述y[k]表示通过放大器得到的输出信号样本，所述p(x,k)表示在时间索引k处模型预测的输出信号；
11、s202.通过lms算法进行系数更新，根据更新后的系数，计算预失真信号。
12、进一步的，所述步骤s202中，lms算法进行系数更新的具体流程表示为：
13、am,n(t+1)＝am,n(t)+μ·2·(y[k]-p(x,k))·x[k-m]n
14、其中，所述am,n(t+1)表示t+1时刻的更新值，所述am,n(t)表示在t时刻下的预失真模型系数，所述μ表示学习率，所述x[k-m]n表示在时间索引k-m处的输入信号样本。
15、进一步的，所述步骤s202中，计算预失真信号具体流程表示为：
16、
17、其中，所述xpre-distorted[k]表示在时间索引k处的预失真输入信号，所述x[k]表示放大器得到的输入信号样本，所述m表示记忆深度，所述m表示记忆深度索引，所述n表示多项式的阶数，所述n表示多项式的幂次索引。
18、进一步的，还包括步骤s4，通过evm衡量调制信号误差，具体流程包括：
19、s401.设定阈值，根据输出的预失真信号，通过evm衡量调制信号误差；
20、s402.当evm输出值大于等于预设阈值，增加学习步长，并调整可调参数；
21、s403.重复上述步骤，直至输出值小于预设阈值。
22、进一步的，所述步骤s401中，通过evm衡量调制信号误差具体包括以下子步骤：
23、s4011.根据已知的可调参数生成理想信号，所述理想信号包括理想同相分量iideal(t)和理想正交分量qideal(t)；
24、s4012.提取实际放大器输出信号中的实际同相分量iactual(t)和实际正交分量qactual(t)；
25、s4013.计算理想信号和实际信号之间的误差；
26、s4014.根据误差计算结果，通过evm计算evm值，评估信号质量。
27、进一步的，所述步骤s4013中，计算理想信号和实际信号之间的误差具体表示为：
28、ei(t)＝iactual(t)-iideal(t)；
29、eq(t)＝qactual(t)-qideal(t)；
30、其中，所述ei(t)表示理想同相分量与实际同相分量之间的误差，所述eq(t)表示理想正交分量与实际正交分量之间的误差。
31、进一步的，所述步骤s4014中，通过evm计算evm值具体表示为：
32、
33、其中，所述evm％表示evm值，用于表示调制信号的误差相对于理想信号的大小，所述t0表示积分的起始时间点，所述t表示积分的时间间隔长度。
34、进一步的，所述可调参数属性包括偏置电压、偏置电流和提高增益的电阻阻值中的一种/多种。
35、发明的有益效果是：
36、本发明通过记忆多项式预失真模型，能够精确预测和补偿放大器的非线性失真，显著降低共栅结构输入级放大器中，总谐波失真和相邻信道功率比，从而提升信号的质量和系统的通信性能。
1.一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法，其特征在于，所述预失真模型具体为记忆多项式预失真模型，用于描述放大器的非线性特性，所述记忆多项式预失真模型的预测流程表示为：
3.如权利要求1所述的一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括以下子步骤：
4.如权利要求3所述的一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法，其特征在于，所述步骤s202中，lms算法进行系数更新的具体流程表示为：
5.如权利要求3所述的一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法，其特征在于，所述步骤s202中，计算预失真信号具体流程表示为：
6.如权利要求1所述的一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法，其特征在于，还包括步骤s4，通过evm衡量调制信号误差，具体流程包括：
7.如权利要求6所述的一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法，其特征在于，所述步骤s401中，通过evm衡量调制信号误差具体包括以下子步骤：
8.如权利要求7所述的一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法，其特征在于，所述步骤s4013中，计算理想信号和实际信号之间的误差具体表示为：
9.如权利要求7所述的一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法，其特征在于，所述步骤s4014中，通过evm计算evm值具体表示为：
10.如权利要求1所述的一种共栅结构输入级放大器电路线性度优化方法，其特征在于，所述可调参数属性包括偏置电压、偏置电流和提高增益的电阻阻值中的一种/多种。
