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LTE系统中的高效功率放大器是对模拟上变频后的射频信号进行功率放大，以满足发射功率的要求，关于功率放大器的研究存在以下几个难点：(1)非线性失真。功率放大器固有的非线性特性会导致输出信号带内失真、带外频谱扩展，系统误码率增加，影响通信质量。(2)功率效率低。LTE信号采用非恒包络调制方式，具有很高的峰均比。然而高峰均比的信号经功率放大器放大后，会产生非线性失真。为减小信号的失真，需要对功放进行功率回退，但这会降低功放的效率。(3)工程实现复杂度高。使用Volterra级数来拟合宽带功放的记忆效应和非线性特性，其复杂度随多项式阶数的增加而呈指数增长，计算量大，无法实时运算。针对上述问题，本文给出一种线性补偿能力好、复杂度低、实现成本低的数字预失真查找表模型，具体研究包括以下四个方面：第一，使用图形化软件Simulink仿真并分析数字预失真算法的理论有效性。PAPR为6.48dB，带宽为20MHz的TDD-LTE信号，直接经功放输出，ACLR为38.84dBc，带外频谱扩展。采用间接学习结构的DPD算法构造预失真器，使得预失真器和功放级联表现为一线性系统，输出信号的ACLR为63.33dBc，带外平坦。仿真结果表明，DPD算法有效地改善了PA的非线性失真。第二，构造数字预失真算法的查找表模型。DPD算法中的多项式模型复杂度高，实时运算困难，需要将多项式转换为查找表。首先将多项式系数映射到查找表中存储；然后仿真分析所需的查找表存储空间，表长度为4096时，多项式法与查找表法的相对误差为74.11dB，功放输出信号的ACLR分别为60.99dBc和60.96dBc，二者性能很接近。第三，设计查找表数字预失真的FPGA实现方案。采用自顶向下的设计思路，根据功率放大器的功能需求将整个工程分为五大单元，设计各单元的外部接口和内部结构；分析数字预失真所需的FPGA资源。第四，查找表数字预失真方案的性能测试与分析。搭建LTE射频高效功率放大器系统平台，对FPGA设计方案进行测试与分析。TDD-LTE信号的带宽为20MHz，PAPR为6.48dB，载波频率为2.35GHz时，功率放大器输出信号的ACLR小于45dBc，功率效率可达43%，满足技术指标需求。本文的研究，验证了使用数字预失真技术来改善功放线性度的工程可行性与有效性，降低了基站设备投资和系统运营成本。同时，查找表数字预失真设计方案可直接移植到TD-SCDMA、WCDMA、LTE等宽带系统中。