本发明公开了一种基于分段线性函数的双频功放数字预失真装置，包括第一数字预失真器、第二数字预失真器、第一数模转换器、第二数模转换器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、第一调制器、第二调制器、第一功分器、功率放大器、衰减耦合器、第二功分器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一解调器、第二解调器、第三带通滤波器、第四带通滤波器、第一模数转换器、第二模数转换器和预失真训练模块。本发明还公开了基于分段线性函数的双频功放数字预失真方法。本发明减少了现有的2D‑DPD双频段功放预失真模型中的参数个数，降低了模型在FPGA上的实现难度与消耗的运算资源，加速了最优模型参数的计算时间。