直接数字射频调制器,是一种能够将基带模拟信号直接调制量化为带限数字射频信号的调制器架构,凭借着高集成、低功耗、可重构、低成本等优势,广受青睐。受限于结构问题,直接数字射频调制器传输频点单一,大带宽下的信号频谱扩展限制调制器性能;在双带调制系统中,双波段噪声抑制困难导致效率与质量无法兼顾。本文以提高直接数字射频调制器传输频点灵活性和传输效率为目的,提出一种基于Delta-Sigma调制方案的多频段可重构直接数字射频调制器,主要研究内容:1.本文简明扼要阐述了全数字调制方案的基本架构和应用优势,以及PWM调制技术和Delta-Sigma调制技术的工作原理、结构分类。着重研究了量化噪声,并分析了过采样率、调制器阶数、量化器位数等关键设计参数对噪声的抑制特性。在此基础上,进一步推广到带通Delta-Sigma调制器,详细分析了其设计方法和工作特性,为后续直接数字射频调制器的研究设计奠定理论基础。2.基于结构改进,提出带通和双带调制结构,解决了单带传输的频点受限问题,提升了双带传输中噪声抑制效果。通过在传统低通调制结构内部合理增设反馈支路,调节噪声传递函数零点分布,以实现多频点覆盖,所设计的带通调制结构传输频点范围可扩大至1.5GHz～2.5GHz。采取两个带通调制器共享量化器和反馈支路的方式构造双阻带噪声传递函数,仿真表明,双波段噪声抑制效果可达到-70d B。该调制结构不仅继承了带通结构传输频点覆盖范围广的特点,还支持双模信号独立调制传输,极大地提高系统的工作效率。3.针对直接数字射频调制器信号质量不稳定问题,提出了基于多样本统计特征提取的多参数优化策略。通过核密度分析,提取最优参数,提升系统稳定性。仿真结果表明,优化后,带通调制系统相邻信道功率比（ACPR）指标提升了5d B～12d B,最高可达到-72d B,双带调制系统ACPR指标提升了4d B～8d B,最高可达到-68d B。FPGA设计实现后,搭建实验平台对所设计的三款调制器分别进行硬件指标测试。测试结果表明,三款调制系统均达到设计指标,ACPR为-35.33d B～-51.09d B,误差矢量幅度（EVM）为2.53%～7.97%。综上,本文设计的直接数字射频调制器可全数字化实现基带信号到数字射频信号的调制功能,通过改进Delta-Sigma算法和优化系统参数,提升系统传输效率,测试结果表明其性能稳定,对直接数字射频调制器的发展应用具有重要意义。