短波通信是目前最常用的远距离通信方式之一,由于其电离层信道优越的抗毁性,短波通信被广泛应用于国防军事、航海航空、抢险救灾等特殊场景。短波功放作为短波通信系统发射机中的关键器件之一,其功耗和效率对通信系统的性能有非常巨大的影响,包括电池寿命、系统散热、设备体积等。数字功放相较于传统的短波功放,效率更高、功耗更小,能有效地减少功率器件的产热,减小设备的体积,以满足短波通信设备的便携移动性与电池耐用性等要求。同时数字功放可以用数字信号进行驱动,减少DAC等数据转换器件的使用,可用于实现软件无线电的全数字发射机前端系统。短波通信跳频技术是一种重要的抗干扰技术,其能够根据通信环境选择合适的频点建立通信链路以实现最优通信传输。为了实现数字功放在短波上的应用,本文设计了一款能够生成数字驱动信号并能适用于短波自适应跳频通信的数字调制器。比较不同数字调制技术的特点,本文选择Delta-Sigma调制技术对适用于短波数字功放的数字调制器进行研究。针对Delta-Sigma调制器的原理,分析不同调制阶数、量化级数和环路结构的Delta-Sigma调制器的性能及优缺点,确定采用三阶单环单比特量化的结构对调制器进行设计。选择合适的拓扑结构对低通原型Delta-Sigma调制器进行建模,并利用频率映射理论完成带通Delta-Sigma调制器的建模,CORDIC算法用于对频率映射结构中包含调制度信息的参数进行求解,并以此完成频率自适应Delta-Sigma调制器的建模。使用MATLAB对DeltaSigma调制器的参数进行设计和优化,在Simulink中搭建所设计的调制器模型并进行仿真,根据仿真结果分析带通调制器和低通调制器的异同,验证频率映射的可行性。运用Verilog对调制器各模块的数字电路进行设计并用于搭建带通Delta-Sigma调制器系统,在ISE 13.4中综合和执行生成BIT配置文件,最后下载到FPGA中完成硬件电路实现。本设计设置的过采样率为32,系统时钟为120 MHz,为了不失一般性的讨论,选用16 MHz和26 MHz的频点进行验证,Simulink仿真结果表明其调制带宽约为2 MHz,信噪失真比分别为79.2 dB和78.2 dB,有效数据位数分别为12.87 bits和12.69 bits。在FPGA硬件电路实现后,用频谱仪测试其性能,信号调制带宽约为2 MHz,信噪比均大于59 dB,有效数据位宽也大于9.67 bits,相对于9 bits的输入信号仍得到了扩展,验证了频率自适应带通Delta-Sigma调制器应用于短波数字功放的可行性。