WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、DVB-T、宽带OFDM、LTE等现代通信系统不断涌现，尤其是中移动2013年TD-LTE扩大规模实验将于近期正式启动，建设规模约为20万个基站，总建设规模涉及资金200亿元。这样巨额的投资，使得LTE将成为中国未来无线网络发展的趋势。随着无线通信技术的不断发展和社会需求的日益增长，对通信系统的传输质量和容量的要求也越来越大。现代通信系统为了追求更高的数据速率和频谱效率，更趋向于采用非恒定包络的调制方式，而非恒定包络调制方式对功率放大器的非线性非常敏感，会产生带内和带外误差失真，其结果就是导致邻道干扰和误码率性能的恶化。加上现代通信系统对功率放大器的效率提出了更高的要求，以及功率放大器本身有限的线性度，这就使功率放大器线性化技术成为无线通信系统的关键技术之一，具有重大的理论价值和广阔的应用前景。功率放大器的线性化技术能够提高线性度，减小邻道干扰，同时提高效率。常用的线性化技术主要包括反馈、前馈、交互抵消、预失真等。由于数字预失真技术具有高精确性、高效操作、使用灵活等优势，成为最有前途的功放线性化技术，并且在现代通信系统中得到了广泛应用。本文主要针对数字预失真技术进行研究和分析，重点研究了通信系统中带有非线性记忆效应的功率放大器行为建模和自适应数字预失真技术。首先研究了功放非线性特性的基本理论，详细描述了功率放大器非线性失真特性和非线性特性的主要评价指标。随后就不同的线性化技术进行了扼要的原理分析与比较。然后总结了常见的功放无记忆和有记忆行为模型，比较了LMS算法和RLS算法在参数提取中的优劣，这些都为自适应预失真技术的研究奠定了重要的理论基础。给出了基于NARMA结构功率放大器行为模型并使用最小均方误差（LMS）算法进行模型参数的提取和更新。接着在硬件系统上实现了预失真器的设计，设计中采用了单处理器的结构，降低了各模块通信的难度和整个数字系统的复杂度。软件设计中，FPGA实现了数字上下变频、数字滤波、AD/DA控制等结构，在嵌入式处理器NIOS II中实现复杂的参数提取算法。最后构建了用于功放行为模型提取和验证的仿真平台。基于ADS2009的系统仿真平台和仿真软件验证了预失真算法以及通过预失真法对功率放大器进行线性化改进的情况。