现今,现代无线通信技术飞速发展,现代无线通信系统基站应用了多种不同的标准,以满足用户日益增长的需求。因此,人们希望在有限的带宽里更好的提升发射机效率。射频功率放大器,作为基站发射机中能量消耗最大的模块,为达到更高的效率会被驱动至非线性工作区。但是,由功放非线性行为导致的失真效应,必须得到补偿。在过去几十年已有很多功放线性化技术的研究,数字预失真是最有潜力的技术之一。射频发射机由线性和非线性电路组成,是动态非线性系统。本文围绕现代发射机中非线性和失真的估计和补偿展开了深入的研究和具体的探讨,主要贡献和创新如下：首先,本文聚焦于发射机中的非线性的来源,包括由功率放大器和I/Q不平衡产生的失真。然后简要介绍了数字预失真的相关理论和模型结构。第三章中,本文分析了时间延迟对功放建模以及数字预失真性能的影响,并分析了不同的模型对时间延迟的敏感度,发现采用GMP模型提高了建模的自由度,对时间对齐不准确有较好的容忍度。接着,对时延的估计算法讨论扩展到并发双频放大器的情况。本章分析了并发双频放大器中的时延估计的特性,并对内插法近似的模型进行了简化,提供了模型复杂度和性能的对比。针对并发双频发射机中存在I／Q不平衡和本振泄漏的情形,第五章提出了一种修剪2D-DPD模型的新方法。发现若DPD模型系数过多则会产生过补偿现象。通过移除冗余多项式项,过补偿问题得到了解决,同时减小了模型复杂度。将提出的新模型与其他最先进的模型在线性化性能和模型复杂度方面进行了实验比对。新方法减轻了计算负担,增加了数值稳定性,并且在线性化和频谱再生抑制上有很好的效果。