无线通信系统的信道容量提升往往需要新技术的导入,能够直接提升系统信道容量的技术有多入多出技术,宽带高阶信号调制技术以及多带发射机技术等。这些新技术在带来更高信道容量的同时也会为线性化系统带来新挑战。多入多出系统需要集成大量的射频链路和天线,进一步提高天线的集成数量往往需要采用混合波束成形结构。混合波束成形结构中一条射频链路要驱动多个功放,使得数字预失真系统需要同时补偿多个功放的非线性失真,而功放之间的非线性一致性问题使得数字预失真难以同时补偿多个功放。宽带高阶调制的信号往往会带来更高的信号峰均比,这使得功率放大器需要工作在更高的回退区间。为了提高功率放大器的回退效率,当前商用基站多采用高回退效率的Doherty功放,而Doherty功放因为其特殊的电路结构表现出复杂的非线性特性。因此,针对采用Doherty的射频前端,需要针对Doherty功放的具体特性制定线性化方案。通常,频谱资源由国际电信联盟和各国政府机构统一管理和分配;面对日益紧缺的频谱资源,多带发射机前端成为无线运营商和设备供应商的解决方案之一。但是,多带发射机系统通常会因为功放的非线性而产生众多的互调失真分量,这些互调失真分量的频率分布与载波频率的选择直接相关。在无法避免互调失真分量出现在载波频率附近时,需要针对互调分量进行特定补偿抵消。针对以上问题,本文着重对多输入多输出系统,Doherty功放和多带通信系统的线性化技术展开研究。本文的主要工作和创新点总结如下:1.面对混合波束成形多入多出系统中的一对多线性化问题,提出了平均化群预失真解决方案。其中,利用模拟预失真器阵列调节功放静态非线性失真的一致性;在此基础上,数字预失真器同时校正多个功放的公共静态非线性失真和动态非线性失真。为了明确功放阵列的一致性,定义了互归一化均方误差作为衡量指标。通过调控模拟预失真器阵列的状态,取互归一化均方误差最小的状态为功放可得最佳一致性状态。不失一般性,基于平均化群预失真技术的一对二的功放线性化实验中,邻信道功率比（Adjacent Channel Power Ratio,ACPR）提高了20.5-22.0 dB,较传统的基于单一功放一对二线性化方案有7.1-8.8 dB的提升,显著改善了多入多出发射前端的线性度。而针对调控功放一致性耗时过长和难以直接迭代更新等问题,进一步提出了步进式优化的群预失真技术,在线性化性能不变的前提下,功放一致性调整需要的时间从跟随功放数量成指数增长降低为线性增长。而且,还可以根据功放非线性特性的变动进行持续迭代更新。2.宽带高阶调制技术显著提升了通信系统的信道容量,但使得功放80%的时间工作在5-15 dB的回退状态。这使得当前商业通信系统多采用高回退效率的Doherty架构,不可避免地引入了非线性时延差。针对上述现象,本文提出了记忆互调模型削弱非线性时延差引入的非线性状态。首先,根据带有非线性时延差的系统特性,推导出适用于这类非线性失真线性化的记忆互调模型。并给出了记忆互调模型的参数设置机制。同时,还进一步研究了记忆互调模型中基函数的简化策略。在非线性时延差系统的建模仿真中,相同参数规模下,记忆互调模型的建模精度比广义记忆多项式模型在归一化均方误差上有10 dB的提升。Doherty功放的线性化实验测试中,采用峰均比为7 dB,20 MHz带宽的长期演进（Long Term Evolution,LTE）信号激励下,记忆互调模型的ACPR改善了21 dB,较同规模广义记忆多项式ACPR仍有1.8-2.5 dB的提升。3.为了解决多带发射机中载波附近的互调失真问题,本文根据互调失真产生机理分别提出了多核补偿结构和联合补偿结构。考虑到多个频率进行补偿时预失真信号产生的互扰问题,提出了使用改进型直接学习结构的多核补偿预失真。仿真和实验均证明了这种补偿结构可以有效降低载波附近的互调失真。在双带预失真实验测试中,功率放大器出现互调失真的次邻信道的ACPR分别有16.1 dB和16.6dB的改善。而针对互调失真与载波信号出现频谱重叠现象时,多核补偿结构的非线性校正能力会出现一定程度的恶化。因此,本文进一步提出了联合补偿结构。对比于多核补偿结构,数字变频功能从采样过程移动至非线性基函数运算过程,可得到包含联合混叠互调失真的双带预失真模型。在互调失真混叠的双带线性化实验中,载波频率设置为0.7 GHz与1.375 GHz,出现二阶差频互调分量的频带一左邻信道的ACPR在经过联合补偿后提升了21.9 dB相比多核补偿提高4.2 dB。频带二载波在经过联合补偿后,出现二次谐波的右邻信道的ACPR提升了22.7 dB,比多核补偿提高了1.9 dB。