随着无线通信技术的快速发展,无线通信设备逐步朝着高效低耗的方向发展。作为无线通信设备核心部分的无线发射机特性受到特别的重视。软件无线电技术的全数字发射机不仅具备高效率、低功耗、小型化等优点,而且能够在相同的硬件系统上,通过改变软件配置就可灵活地兼容多种不同通信技术标准的要求,从而对不断发展变化的无线通信行业的应用具有重要意义。数字上变频电路是全数字发射机的核心部分,也是制约全数字发射机性能的关键瓶颈之一。本文通过对全数字发射机中的数字上变频电路的基本构成进行深入研究,对比分析现有的数字上变频电路方案及其存在的不足,提出了一种新型的基于Delta-Sigma调制器的全数字上变频电路的设计与实现方法。该电路主要由内插滤波器、Delta-Sigma调制器、字生成模块和高速串行发送器组成,能够实现在数字域中直接将基带信号上变频到较高的射频频率上。为了进一步提高数字上变频器性能,本文采用控制理论中的广义KYP(Kalman-Yakubovich-Popov)定理对Delta-Sigma调制器进行优化,通过循环迭代算法优化Delta-Sigma调制器的噪声传输函数。本文的主要工作为以下几点:1)利用算法仿真工具和硬件仿真工具对数字上变频电路中的各个模块分别进行设计仿真;2)将各个模块级联组合构成数字上变频系统后,进行系统级仿真测试;3)用VerilogHDL语言在QuartusII软件平台上创建数字上变频电路;4)将编译成功后的代码下载到ArriaVGX Starter Kit开发套件提供的FPGA硬件平台上运行,并使用混频域示波器测试数字上变频电路的输出信号。仿真测试结果表明,本文对Delta-Sigma调制器的优化算法是可行的。硬件测试结果表明,所设计的数字上变频电路能够正常工作,并将基带信号上变频到一个较高的射频频率(907.2MHz)上,且输出信号的阻带衰减可达到38dB。本课题研究成果可为无线通信设备中的全数字发射机的研制提供一种设计方案和实现方法参考,具有一定的理论和应用价值。