功率放大器在移动通信系统中是非常重要的组成部分,其固有的非线性特性使线性化和效率相互矛盾。特别是高峰均功率比的非恒定包络调制信号容易使功放进入饱和区而造成非线性失真,产生的新频谱分量会造成带外功率泄露和带内频谱失真。在频谱资源稀缺的情况下,这是急需解决的问题,因此有必要采用线性化方法对功放的非线性特性进行补偿。本文针对功率放大器的行为模型和数字预失真技术展开研究。首先,分析功放非线性特性。其次,以功率放大器建模为切入点,分析对比不同模型的建模性能。使用Freescale公司的MRFS21170H功放对双载波WCDMA信号测试,通过VSG-VSA平台进行数据采集。对采集到的数据进行分析和多种模型的建模对比,实验表明广义多项式模型具有较好的建模能力,归一化均方误差(NMSE)值达到了-50.15dB。然后,针对高峰均功率比信号造成的功率回退问题,本文研究两种削峰处理算法。在保证EVM指标要求的前提下,峰均比可以降低3dB。关于预失真算法的验证,使用工作频率2.14GHz的LDMOS MHL21336功放对双音和WCDMA信号测试。实验结果表明,记忆多项式模型在复杂度和性能上是较优的,双音信号的IM3改善25dB,WCDMA信号的ACPR改善15dB。最后,针对载波聚合发射机系统,提出一个新模型和基于反馈迭代的双频带预失真方案。对Hittite公司的低噪声功率放大器HMC374进行试验测试,实验表明,在载波聚合发射机系统中双频带预失真方案相比传统单频带方案具有较大优势,其中反馈迭代方案有20dB的ACPR性能改善,相对其他方案有10 dB的提升。