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移动通信系统使用非恒定包络的调制方式，如M-QAM、OFDM等，相对于使用恒包络调制方式的移动通信系统能够更加有效地提高频谱利用率。然而，当非恒定的包络通过功放后，由于功放固有的非线性会引起互调失真与频谱扩展，结果将导致系统传输质量的下降，因此我们必须对功放非线性进行相应的补偿。在非恒包络数字调制的移动通信系统中，为了得到更高的功率输出效率，需要功放工作在饱和点附近，该点的非线性问题最为严重，因此移动通信系统的功率效率与线性度问题成为一对主要的矛盾，那么线性化技术在解决该矛盾方面，将起着非常关键的作用。在众多线性化技术当中，数字预失真技术因其稳定性好，适用宽带通信，精度高等优点成为最受欢迎的线性化技术。由于宽带功率放大器存在严重的记忆效应，导致很难运用传统的无记忆模型与预失真技术获得良好的线性化结果。所以，有记忆宽带功率放大器行为建模与数字预失真技术成为降低频谱扩展与邻近信道干扰，提升功放效率的重要途径。本论文的主要研究内容包括：（1）预失真器模型选择方案；（2）两种预失真器模型参数辨识算法，即递归最小二乘算法与高斯-牛顿算法；（3）基于ADS与MATLAB的预失真联合验证系统设计。功放行为模型主要包括：无记忆模型与有记忆模型，本文对比研究了几种常见的行为模型，并提出一种新的模型即广义多维记忆多项式（GMDMP）模型，通过仿真证明了GMDMP模型比其他模型具有更高的精确度，其中归一化均方误差比无记忆多项式模型改善近17dB，因此该模型能够更好的逼近实际的功放特性，且本文选择GMDMP模型来构建预失真器。为了进一步验证本文设计的基于间接学习结构的GMDMP模型预失真器对功放非线性的改善程度，设计了基于ADS与MATLAB的预失真联合验证系统，系统功放电路分别由型号为MRF7S21170H和MRF6S21140H的晶体管构成的AB类功放，相应的分别采用带宽为10MHz的3G系统双载波WCDMA信号与带宽为60MHz的4G系统三载波LTE信号对系统进行了仿真测试，预失真器补偿后的功放输出信号ACPR比原始功放输出信号分别改善了18.585dB和17.230dB，功放动态特性曲线的非线性记忆效应也得到改善，从而能够进一步验证本文设计预失真系统能够有效改善功放的非线性问题。