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申请/专利权人：广州龙之音电子科技有限公司

摘要：本发明公开了一种自适应调节的超宽带低噪音放大器，涉及放大器技术领域，本发明通过实时监测输入信号的强度，并与预设的参考值进行比较，自动生成增益调节信号，实现了对放大器增益的精确控制，确保信号在放大器的动态范围内既不过于微弱也不过于强烈，并进一步分析信号强度的变化趋势，得到强度趋势指数，并在一次调节的基础上进行二次增益优化，提高了超宽带低噪音放大器对信号变化的适应性和智能化程度；本发明通过设定触发时间间隔，自动执行监测和调节步骤，实现了放大器的定时自适应调节，无需人工干预，提高了操作的便捷性和自动化水平。

主权项：1.一种自适应调节的超宽带低噪音放大器，其特征在于，包括：M1：对设定时间窗口内输入信号的强度进行监测并进行分析，基于分析的结果对超宽带低噪音放大器的增益进行一次调节，具体为：提取设定时间窗口内各时间点输入信号的强度并进行均值的计算得到实时平均值，预设一个平均信号强度的参考值，并将得到的实时平均值与预设的参考值进行比对，若大于预设的参考值，则生成减少调节信号，反之则生成增加调节信号；进一步对实时平均值与预设的参考值之间进行差值的计算，将得到的差值与预设的各差值取值范围进行匹配；设定每个差值取值范围分别对应一个特定的增益调节范围；得到超宽带低噪音放大器的增益调节范围；将生成的调节信号以及增益调节范围整合成调节数据包发送至增益控制接口，超宽带低噪音放大器基于接收到的调节数据包对增益进行一次调节；M2：对设定时间窗口内各时间点输入信号的强度变化进行分析，得到超宽带低噪音放大器对应当前设定时间窗口的强度趋势指数；根据得到的强度趋势指数在一次调节的基础上对增益进行二次优化；具体步骤为：M2-101：提取设定时间窗口内各时间点输入信号的强度，并代入折线图内表示，绘制各时间点输入信号强度对应在折线图内的数值点，连接相邻数据点得到强度变化线；计算各条强度变化线的斜率以及与水平线的夹角，若夹角为锐角，则将该条强度变化线的斜率标记为下降斜率；若夹角为钝角，则将该条强度变化线的斜率标记为上升斜率；分别对所有的下降斜率和上升斜率进行求和得到设定时间窗口内输入信号强度的下降总值和上升总值；对设定时间窗口内的上升总值和下降总值进行比值的计算，得到强度变值，设定强度变值的参考范围，若得到的强度变值大于设定参考范围中的最大值，则生成优化减少信令；若得到的强度变值小于设定参考范围中的最小值，则生成优化增加信令；M2-102：当生成优化减少信令或优化增加信令，提取各时间点输入信号强度中的最高强度和最低强度，并进行差值的计算，对差值取绝对值后作为对应优化信令的峰差强值；进一步利用标准差公式对各时间点输入信号强度进行计算，将计算的结果作为对应优化信令的变差强值；M2-103：预设峰差强值和变差强值的基础参考值，分别计算峰差强值与变差强值和对应基础参考值的比值，将得到的比值进行累加，将累加值作为超宽带低噪音放大器对应当前设定时间窗口的强度趋势指数；M2-104：将优化减少信令和优化增加信令分别标记为和，基于生成的具体优化信令，将超宽带低噪音放大器对应当前设定时间窗口的强度趋势指数代入进行匹配，得到超宽带低噪音放大器对应当前设定时间窗口的优化调节值Ji；其中i=1,2,3或4，J1和J2表示优化减少信令下基于比对结果所匹配得到的优化调节值，J3和J4表示优化增加信令下基于比对结果所匹配得到的优化调节值；进一步将优化调节值Ji与对应的各预设取值范围进行匹配，得到超宽带低噪音放大器的增益优化范围；设定每个预设取值范围分别对应一个特定的增益优化范围；并将生成的对应优化信令和增益优化范围整合成优化数据包发送至超宽带低噪音放大器的增益控制接口，超宽带低噪音放大器基于接收到的优化数据包在一次调节的基础上对超宽带低噪音放大器的增益进行二次优化；M3：基于信号强度变化趋势的二次优化后，对超宽带低噪音放大器在预设监测时间窗口内的输出信号质量进行分析得到性能评估指数；具体步骤为：M3-101：获取预设监测时间窗口内各时间点的输出信号功率和背景噪声功率数据并进行计算，得到预设监测时间窗口内各时间点的信噪比SHR；获取预设监测时间窗口内各时间点输出信号的谐波分量和基波分量功率数据并进行计算，得到预设监测时间窗口内各时间点的总谐波失真THD；M3-102：设定超宽带低噪音放大器的最低参考信噪比和最高参考总谐波失真并分别标记为和，通过公式计算出超宽带低噪音放大器在预设监测时间窗口内各时间点的性评值XP；M3-103：对各时间点的性评值XP进行均值的计算，作为超宽带低噪音放大器在预设监测时间窗口内的性评均值XR；利用标准差公式对各时间点的性评值XP进行计算，作为超宽带低噪音放大器在预设监测时间窗口内的性评变值XY；取各时间点性评值XP中的最大值和最小值，并进行差值的计算，将计算的结果作为超宽带低噪音放大器在预设监测时间窗口内的性评差值XU；依据公式对超宽带低噪音放大器在预设监测时间窗口内的性评均值XR、性评变值XY以及性评差值XU进行加权计算，得到超宽带低噪音放大器的性能评估指数；其中、以及分别为预设的最低参考性评均值、最高参考性评变值以及最高参考性评差值；ty1、ty2以及ty3分别为性评均值XR、性评变值XY以及性评差值XU的影响权重因子；M4：基于超宽带低噪音放大器在当前预设监测时间窗口内的性能评估指数比对结果，执行相应地步骤调节超宽带低噪音放大器的工作参数；具体为：M4-101：将超宽带低噪音放大器在当前预设监测时间窗口内的性能评估指数与设定的评估阈值指数进行比对，若低于设定的评估阈值指数，则生成性能异常信号，并执行步骤M4-102；M4-102：对性能评估指数与设定的评估阈值指数之间进行差值的计算，并取绝对值作为超宽带低噪音放大器的性能估差，将性能估差与预设的各估差取值范围进行匹配；设定每个估差取值范围分别对应一个超宽带低噪音放大器增益调整范围；得到超宽带低噪音放大器在当前预设监测时间窗口内的增益调整范围并发送至增益控制接口进行调节，同时触发环境分析信令执行步骤M4-103和步骤M4-104；进一步还包括：M4-103：获取超宽带低噪音放大器在当前预设监测时间窗口内所处周围环境的温度变化情况；提取当前预设监测时间窗口内各时间点的温度值并进行均值的计算，作为当前预设监测时间窗口内周围环境的温度均值；进一步利用标准差公式对各时间点的温度值进行计算，作为当前预设监测时间窗口内周围环境的温度变值；提取各时间点温度值中的最大值，作为当前预设监测时间窗口内周围环境的温度峰值；基于上述得到的温度均值、温度变值以及温度峰值，构建超宽带低噪音放大器在当前预设监测时间窗口内所处周围环境的立体矩形模型；将温度均值与预设的各取值范围进行匹配，得到当前预设监测时间窗口内立体矩形模型的长度值；设定每个预设取值范围分别对应一个矩形的长度值；同理上述，将温度变值和温度峰值与预设的各取值范围进行匹配，得到当前预设监测时间窗口内立体矩形模型的宽度值和高度值；根据上述匹配得到的长度值、宽度值以及高度值，构建超宽带低噪音放大器在当前预设监测时间窗口内所处周围环境的立体矩形模型，计算立体矩形模型的体积，并将计算的体积值与设定的参考体积值进行比对，若大于设定的参考体积值，则进一步计算两者体积值之间的差值，将差值与设定的三个取值范围进行匹配，得到超宽带低噪音放大器在当前预设监测时间窗口内的温度调节等级，设定每个取值范围分别对应一个温度调节等级，将三个温度调节等级分别标记为、以及，根据得到的温度调节等级，对超宽带低噪音放大器进行相应地调节；当生成，则对超宽带低噪音放大器所处周围环境的制冷设备进行调节，对温度变化进行调控；当生成，则在的基础上，对超宽带低噪音放大器中的风扇或液冷系统进行调节当生成，则在和的基础上，启用温度补偿机制，对当前超宽带低噪音放大器的偏置电压进行调节；M5：分别设定步骤M1和步骤M3中设定时间窗口和预设监测时间窗口的触发时间间隔，并在到达对应的触发时间间隔后执行M1-M4步骤进行自适应调节。

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