无线通信系统中,射频功率放大器(RFPA)是其中最重要、最昂贵的器件,同时也是最主要的非线性源。在现代的宽带传输信号中,又出现记忆效应,严重影响了通信系统的性能。当输入功率较小时,功率放大器可以工作在线性区,但效率很低。而当功放工作在饱和区时,功率效率有明显提高,但功放的非线性会非常严重,在带宽外对相邻信道造成干扰,在带内造成信号失真。为了获得效率高、线性度好的功率放大器,一方面可以改变功放的结构以提高效率；另一方面可以采用线性化的方法来实现系统的线性度。包络跟踪技术(Envelope-tracking technology, ET)、LINC技术和Doherty放大器等是目前最为常用的功率效率提高技术,而数字预失真是最具有前景的一种线性化技术,为了研究数字预失真系统,需要对功率放大器的非线性特性及其记忆效应进行深入理解,同时构建准确的预失真行为模型对数字预失真系统进行仿真。本文主要是对宽带功率放大器的非线性特性、行为模型以及功放不同效率提高技术的数字预失真系统进行研究。功率放大器非线性特性部分主要研究了非线性特性产生的原因、非线性特征参数、非线性产生的失真产物等；功率放大器的行为模型部分主要介绍最为经典的行为模型和由此简化的几种常用行为模型,并进行分析和比较；功放不同效率提高技术的数字预失真系统部分主要是针对不同的功率效率提高技术提出了不同的预失真方法,在MATLAB环境下对数字预失真系统进行了构建与仿真验证。本研究课题在参考大量文献的基础上,对数字预失真系统进行研究,主要包括以下几个方面的工作：(1)分析了功率放大器的非线性特性及其衡量指标,并对几种常见的无记忆模型的结构、参数辨识方法以及各自特点进行了讨论。(2)深入分析功放记忆效应的产生原因和会造成的影响,并讨论了几种常见的有记忆模型的结构形式。其中,Volterra级数模型是最为典型和最能表现非线性的功放行为模型,但计算过于复杂。其他几种行为模型都是Volterra级数模型的简化形式。(3)阐述了自适应算法原理,并介绍了最为经典、应用最为广泛的LMS算法和RLS算法。还有一种由LMS算法演变而来的LMS-Newton算法,该算法可以改善当输入信号相关性很高时LMS算法收敛速度慢的问题。(4)在各种不同的高效射频功率放大器解决方案中,Doherty功放特别适合于提高具有非恒包络调制信号的现代宽带无线通信系统的功率效率。文中针对Doherty技术提出一种新的预失真方法,通过分析该方法中混合LMS-RLS算法的算法转换门限,从而提出一种改进的算法转换门限。(5)ET功放是通过改变小信号时的电压来实现效率的改善,对于不同的功率功放会有不同的非线性特性。文中通过分析分段预失真原理和行为模型中偶阶分量的影响,对ET功放提出一种新的预失真方法,该方法提出了在传统记忆多项式模型中加入偶阶分量,从而更好的改善系统的非线性。(6)对本文提出两种新预失真方法进行仿真验证,从理论上证明其可行性。