为提高频谱利用率,宽带通信系统广泛采用了非恒定包络的线性调制方式和多载波传输技术。包络起伏的调制信号具有很高的峰均比,对通信系统的非线性失真非常敏感。射频功率放大器是无线通信发射系统的重要部件,其固有的非线性特性是通信系统非线性失真的主要来源。当高峰均比信号通过非线性功率放大器时,将产生严重的互调失真,导致带内信号发生畸变,影响接收端信号的正确解调；同时造成带外的频谱扩展,对相邻信道产生干扰。因此,各种无线通信体制都对通信发射系统的线性度提出了严格的要求,功率放大器的线性化技术已成为宽带通信系统的关键技术之一。其中,数字预失真(digital predistortion,DPD)技术有效解决了功率放大器线性度和效率之间的矛盾,并以其精度高、稳定性好、成本效益高、自适应性强等优点,成为最有发展前途的线性化技术。本文对宽带通信系统中的数字预失真技术的若干问题进行了深入的研究和探讨,主要工作和创新点如下：　　 ⑴Volterra级数是动态非线性系统的一种完备描述形式,理论上可以对功放的任何非线性特性和记忆效应进行补偿。针对Volterra级数模型的高复杂度问题和数值稳定性问题,首先,对Volterra级数在带限系统的简化条件和典型级联结构功放的记忆效应成因进行了分析,提出了一种包含包络频率项的记忆多项式预失真器模型。该模型不仅大大降低了Volterra级数模型的复杂度,而且很好地补偿了功放的记忆效应；进一步地,针对复高斯分布的随机过程,推导出了这一模型的双正交基形式,解决了高阶非线性引起的数值不稳定问题。　　 ⑵Hammerstein模型是预失真器解析模型的另一种常用形式,是Wiener型功放的理想逆模型。本文提出了一种由Catmull-Rom三阶样条函数和有限冲激响应滤波器级联构成的Hammerstein模型数字预失真器,前者用于补偿功放AM/AM和AM/PM特性的非线性失真,后者用于补偿功放AM/AM和AM/PM特性的记忆效应。该模型的特点在于三阶样条函数的使用不仅能够精确地拟合高阶非线性,而且具有良好的数值稳定性。另一方面,对用于模型辨识的可分离非线性最小二乘算法进行了优化,提出了一种归一化收敛策略,不仅保证全局收敛的唯一性,而且有效地提高了算法的收敛速度。　　 ⑶波峰因子衰减(crest factor reduction,CFR)技术是DPD技术的有效辅助手段。信号在进行DPD处理之前,先通过CFR技术降低信号的峰均比,有助于提升DPD技术的效率性能。同时,DPD技术也能有效抑制CFR造成的功放线性度恶化的现象。在研究DPD算法的期望线性增益与功放的平均输出功率之间关系的基础上,提出了一种基于平均功率调整的CFR-DPD联合设计算法,该算法在保证线性化性能的前提下,充分提高了功放的平均输出功率和效率。　　 ⑷针对数字预失真技术在宽带通信系统中的具体实现受到模数转换器采样率制约的问题,提出一种新的欠采样数字预失真方法。首先应用非线性系统的欠采样辨识理论,对功放的正交模型进行离线欠采样辨识,接着对辨识出来的参数上采样得到前向链路奈奎斯特采样率下的简化预失真器模型,并进行在线的自适应直接学习。该方法具有预失真器模型构造简单、欠采样实现高效的特点,有效降低了对模数转换器的采样率要求；并且优化了简化预失真器模型的线性化条件,更好地抑制了功放非线性引起的带内失真和频谱再生。　　 ⑸建立了数字预失真系统的硬件平台,对基本的数字预失真系统进行了设计和实现,给出了测试验证结果。