随着现代微波电路仿真技术与数字预失真技术的发展，功率放大器行为模型的研究已经成为功率放大器研究领域的重要方向之一。而采用多项式结构描述放大器的特性是行为模型研究中最主要的方法。本论文主要内容涉及放大器的非线性测量和多项式结构的行为模型的研究。其中包括：(1)功率放大器的非线性特性和记忆效应的测量；(2)基于单音和双音测量建立功率放大器行为模型；(3)基于调制信号测量建立功率放大器行为模型；(4)非均匀时延的动态估计方法及动态行为模型的建立。并在最后测试了两个实际功率放大器，以分析本文所提出的几种新模型的性能。本文的主要创新之处可概括如下：1．提出了一种新的基于数字方法的IM3相位测量方法。功率放大器IM3分量的幅度和相位不对称性描述了功率放大器的记忆特性，因而IM3相位的测量有助于精确衡量放大器的非线性记忆效应，但采用传统的模拟方式测量IM3分量的相位是一件困难的事情。我们提出了一种新的基于数字接收技术的IM3相位测量的方法，并采用信号处理算法来估计IM3的相位。在文中还讨论和分析了这种测量方法的精度和误差来源。2．建立了一种基于双音测试的多支路结构的行为模型。采用单音和双音测试是最常用的功率放大器非线性和记忆效应的测量方法，因此基于放大器单音和双音测量的数据建立行为模型已成为行为模型研究的重要方向。本文基于放大器的物理特性，提出了一种新的多支路结构的行为模型，这种模型能够有效的描述放大器的非线性和包络记忆效应，并且模型测量只需要采用双音测试。3．基于放大器反馈结构，建立了一种新的简化Volterra级数模型。随着宽带通信系统的发展，功率放大器的非线性和记忆效应日益严重。因此基于系统辨识理论基础的放大器行为模型的结构也变得日趋复杂。应用已有的放大器电路特性来对行为模型简化成为行为模型的一个新的研究方向。本文从基于放大器的实际电路结构的反馈模型出发，对放大器的非线性特性进行了近似处理，推导出了一种简化Volterra级数模型。此外，在文中还提出了一种基于采样频率和信号带宽估算模型时延的方法。4．进行动态行为模型的研究。由于功率放大器输出特性密切依赖其工作环境，因此放大器的行为模型实际上体现为非线性动态系统，而模型参数的值也应该是时变的。而不同的功率放大器，也通常表现出完全不同的记忆效应，因此对于某个具体的放大器，只须关注对其输出最具影响的记忆效应。在本文，首先提出了一种新的基于误差信号互相关序列的行为模型时延动态估计算法。然后给出RLS算法用于动态计算行为模型的参数值，为下一步工作考虑，我们同时介绍了基于QR分解的RLS算法。最后，基于模型时延动态估计算法和RLS算法提出了一种新的动态模型估计及参数更新的方法，并应用这种方法动态地建立了MP模型。