The World today is deeply transformed by the advancement in wireless technology. The envision of a smart society where interactions between physical and virtual dimensions of life are intertwined and where human interaction is mediated by machines, e.g., smart phones, demands increasingly more data traffic. This continual increase in data traffic requires re-designing of the wireless technologies for increased system capacity and flexibility. In this thesis, aspects related to behavioral modeling, characterization, and linearization of multi-channel/band power amplifiers (PAs) are discussed.

When building a model of any system, it is advantageous to take into account the knowledge of the physics of the system and include into the model. This approach could help to improve the model performance. In this context, three novel behavioral models and DPD schemes for nonlinear MIMO transmitters are proposed.

To model and compensate distortions in GaN based RF PAs in presence of long-term memory effects, novel models for SISO and concurrent dual-band PAs are proposed. These models are based on a fixed pole expansion technique and have infinite impulse response. They show substantial performance improvement. A behavioral model based on the physical knowledge of the concurrent dual-band PA is derived, and its performance is investigated both for behavioral modeling and compensation of nonlinear distortions.

Two-tone characterization is a fingerprint method for the characterization of memory effects in dynamic nonlinear systems. In this context, two novel techniques are proposed. The first technique is a dual two-tone characterization technique to characterize the memory effects of self- and cross-modulation products in concurrent dual-band transmitter. The second technique is for the characterization and analysis of self- and cross-Volterra kernels of nonlinear 3x3 MIMO systems using three-tone signals.

Världen av idag har omvandlats starkt av framsteg inom trådlos teknik. Framtidens smarta samhalle där samspelet mellan fysiska och virtuella dimensioner i livet är sammanflätade och där mansklig växelverkan mer ofta än inte sker med eller formedlas av maskiner - exempelvis smarta telefoner - kräver allt mer datatrafik. Denna ständigt ökande datatrafik kraver i sin tur utformning av trådlös teknik som kan rymma flera kanaler och flera frekvensband för att öka systements kapactitet och flexibilitet. I denna avhandling diskuteras aspekter relaterade till beteendemodellering, karakterisering, och kompensering av ickelinjär distortion i radiofrekvens (RF) effektforstarkare (PA) för multipla-insignaler-multipla-utsignaler (MIMO) och samtidiga signaler i dubbla frekvensband.

När man gör en modell av ett system är det fordelaktigt att ta hänsyn till kunskap om det fysikaliska systemet och använda denna information i modellen. Denna strategi skulle kunna bidra till att forbattra modellens prestanda och minska antalet modellparametrar. I detta sammanhang föreslås tre nya beteende- och DPD-modeller för ickelinjära MIMO sändare. Olika typer av överhörning i MIMO-sändare undersöks för att härleda enkla och kraftfulla modeller. Effekter av koherent och partiellt koherent signalgenerering på DPD-prestanda utvärderas också. För att modellera och kompensera ickelinjär distortion i galliumnitridbaserade (GaN) RF PA med langtidsminneseffekter föreslås två nya modeller for RF PA med en in- och en utsignal (SISO) tre nya modeller för RF PA för samtidiga signaler i olika frekvensband. Dessa modeller är baserade på teknik med expansion runt fasta polvärden och har oändligt minnesdjup. Modellerna visar betydande resultatförbättring i jämforelse med dem med ändliga impulssvar. En beteendemodell baserad på en fysikalisk modell av förstärkaren föreslås för en PA för samtidiga signaler i olika frekvensband. Dess prestanda undersöks som beteendemodell och för utjämning av ickelinjär distortion.

Tvåtonskarakterisering är som ett fingeravtryck vid karakterisering av minneseffekter i dynamiska ickelinjära system. I detta sammanhang föreslås två nya tekniker för karakterisering av sändare för samtidiga signaler med olika frekvens och och MIMO-sändare. Den första tekniken är en dubbel tvåtonskarakterisering för de individuella minneseffekterna i egen- och korsmoduleringsprodukter i sändare med samtidiga signaler i olika frekvensband. Den andra tekniken är för karakterisering och analys av egen- och korsvolterrakärnor hos ett ickelinjärt 3×3 MIMO-system med hjalp av tre-tonssignaler. I den föreslagna tekniken analyseras egen- och korskänor längs linjer i en frekvensrymd för att fastställa blockstrukturer hos det underliggande systemet. Den kunskap som erhållits med hjälp av denna karakeriseringsteknik har kunnat användas för att modifiera tidigare publicerade beteendemodeller.