功率放大器(簡稱功放)是通信發(fā)射系統(tǒng)中的核心部件之一，主要作用是將調(diào)制過的信號進(jìn)行放大并傳輸給天線發(fā)射。功放在對信號進(jìn)行放大時(shí)會(huì)產(chǎn)生非線性失真，非線性失真產(chǎn)生的寄生頻譜會(huì)對鄰信道以及自身的工作信道造成很大干擾。如今通信已經(jīng)得到了蓬勃的發(fā)展，在滿足基本的語音通信基礎(chǔ)之上，還具有數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。所以，組建通信網(wǎng)絡(luò)等更加的復(fù)雜的任務(wù)對功率放大器的線性度提出了較高的要求。

數(shù)字預(yù)失真技術(shù)是一種常見的提高功放的線性度的方法，數(shù)字預(yù)失真技術(shù)通過提取功放輸入輸出特性并構(gòu)建功放的功放模型，并以此構(gòu)造出合適的線性化策略。數(shù)字預(yù)失真技術(shù)無穩(wěn)定性問題，適用帶寬較寬，精度較高，實(shí)現(xiàn)成本低。數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)被十分看好，有著非常良好的前景。

傳統(tǒng)的數(shù)字預(yù)失真技術(shù)對功放進(jìn)行建模并進(jìn)行反向補(bǔ)償。常見的數(shù)字預(yù)失真模型包括查找表模型(Look-upTable,LUT)、記憶多項(xiàng)式模型(MemoryPolynomial,MP)、Hammerstein模型及其改進(jìn)型等。在過去的幾十年中這些模型得到了廣泛的學(xué)術(shù)研究和工程應(yīng)用。近幾年，深度學(xué)習(xí)在學(xué)術(shù)和應(yīng)用上的取得了巨大進(jìn)步。Google公司的Alpha Go項(xiàng)目的巨大成功更是讓深度學(xué)習(xí)在全球得到了廣泛的關(guān)注，深度學(xué)習(xí)在越來越多的方向取得了傳統(tǒng)模型很難達(dá)到的成績。

隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，從短波、1G、2G、3G、4G，直到即將廣泛應(yīng)用的5G無線系統(tǒng)，無線通信已經(jīng)深入到了人們工作、學(xué)習(xí)、生活的方方面面，尤其是到了現(xiàn)在的4G、5G時(shí)代，中國移動(dòng)更是提出“4G 改變生活， 5G 改變社會(huì)”的口號。然而，隨著 5G 建設(shè)的蓬勃展開，不論是基站還是終端，都被如何提高頻譜效率和能量效率這兩個(gè)核心問題深深困擾。5G 基站由于采用大規(guī)模 MIMO 技術(shù)，基站功耗居高不下，因此將嚴(yán)重妨礙 5G 系統(tǒng)的大規(guī)模商用，甚至可能因?yàn)?G基站的能耗問題而使其短期內(nèi)成為運(yùn)營商的包袱。另一方面，空間頻譜資源越來越緊張，尤其是傳輸距離遠(yuǎn)的優(yōu)質(zhì)低頻頻譜，更是非常寶貴。為了高效利用這些非常有限的頻譜資源，實(shí)現(xiàn)5G系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的高達(dá)上千兆比特每秒的超高數(shù)據(jù)傳輸速率，設(shè)計(jì)人員不得不使用越來越復(fù)雜的高效調(diào)制方式，如64QAM、256QAM、512QAM，甚至 1024QAM， 這些復(fù)雜的調(diào)制方式不僅會(huì)大大提升信號的峰均比，進(jìn)一步降低基站中耗能最多的發(fā)射機(jī)末級功率放大器( 簡稱功放) 的功率效率，而且對功放的線性度將提出更為苛刻的要求。

眾所周知，功放是無線通信傳輸系統(tǒng)非線性的主要來源，對功放的非線性構(gòu)建行為模型具有極為重要的意義。功放的非線性行為模型不僅是對無線通信進(jìn)行高精度系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ)，而且是采用數(shù)字預(yù)失真技術(shù)時(shí)，一個(gè)非線性模型對功放非線性進(jìn)行矯正的能力強(qiáng)弱的判斷依據(jù)。因此， 各國研究人員提出了多種不同的適合于對功放非線性行為進(jìn)行仿真的非線性模型。最簡單的模型是將功放視為一個(gè)無記憶的非線性系統(tǒng)， 因此先后提出了著名的 Saleh模型、Ｒapp模型、Ghorbani、Bessel-Fourier、多項(xiàng)式模型等 。該類模型結(jié)構(gòu)簡單，可以較好地模擬傳統(tǒng)的窄帶功放這類無記憶或準(zhǔn)無記憶的非線性系統(tǒng)的非線性行為特性。然而， 寬帶功率放大器具有記憶效應(yīng)， 其非線性表現(xiàn)為具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)特性，傳統(tǒng)的無記憶非線性模型無法表征其動(dòng)態(tài)非線性， 必須采用具有記憶效應(yīng)表達(dá)能力的非線性模型。為此， 研究人員先后提出 Volterra 級數(shù)模型、記憶多項(xiàng)式模型及其擴(kuò)展模型 、Hammerstein 模型及其擴(kuò)展模型 、Wiener 模型及其擴(kuò)展模型 、串并聯(lián)混合非線性模型 等函數(shù)型動(dòng)態(tài)非線性行為模型， 用于模擬功放的動(dòng)態(tài)非線性特征。此外， 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)因其具有精確表征任意非線性的能力而被越來越多的研究人員用于表征功放的動(dòng)態(tài)非線性特性，尤其是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所具有的獨(dú)特的自學(xué)習(xí)能力，更是被寄希望于以此構(gòu)建適用于 5G 或 6G 功放的具有普適性的通用動(dòng)態(tài)非線性模型。