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无线通信系统处于不断的演进之中，新旧系统同时存在，在同一个终端上还会有适合不同应用场景的无线通信系统。将多种无线通信收发器集成在一个芯片上是一种节省电路面积，降低成本的方式。可重配置的无线收发器非常具有价值。基于Delta Sigma调制器(Delta Sigma Modulator，DSM)的射频发射机是一种实现可重配置多标准发射机的方案。基于DSM的射频发射机由DSM和开关功率放大器构成。这种发射机种除了开关功率放大器，DSM完全在数字域处理，是一种接近软件无线电架构的发射机架构。本文对基于DSM的多模多标准射频发射机进行研究，研究内容和创新点如下。
第一，论文对DSM发射机总体进行了研究。主要包括讨论了低通DSM(LP-DSM)和带通DSM(BP-DSM)的信噪比，比较了现有的各种基于DSM发射机的结构和优缺点，DSM发射机评价的参数以及DSM发射机中的数字上变频器。在相同的阶数和过采样率下，带通DSM的信噪比小于低通DSM的信噪比。在各种基于DSM发射机中，基于低通DSM的发射机具有诸多优势，继而讨论了基于低通DSM发射机中的数字上变频器。论文创新点之一，提出了一种基于8选1选择器的数字上变频器，将传统基于4选1选择器的数字上变频器的时钟频率降低了1/3。
第二，论文提出了基于多比特DSM的发射机架构和基于可调谐DSM的发射机架构。基于DSM的发射机的指标主要包括带内信噪比和编码效率。带内信噪比决定了发射机输出的信号质量。编码效率决定了发射机带内有用信号占功率放大器输出功率的比值。DSM发射机的信噪比由DSM的阶数、过采样率和输出比特数决定。在输出比特数从1比特增加到2比特时信噪比增幅明显。一定信噪比要求下，可以在阶数、过采样率和输出比特数之间进行折中选择。论文创新点之二，提出基于多比特DSM的发射机架构。多比特DSM不仅降低了量化噪声，提高了信噪比，还提升了编码效率。论文给出了基于多比特DSM发射机的结构和组成部件，包括多比特DSM、多比特数字上变频器、多比特功率放大器。使用高峰均功率比（PAPR）的OFDM信号对多比特发射机进行了仿真。论文创新点之三，对传统基于DSM的发射机本振频率受整数倍DSM采样频率限制问题，提出基于可调谐误差反馈DSM（Error Feedback-DSM,EF-DSM）结构的发射机架构，可实现任意频点覆盖。论文给出了一种改进的调谐EF-DSM，并使用FPGA进行了验证。
第三，论文提出了两种提高和改进DSM发射机处理速度的方法。第一种方法是采用总线分离（bus-splitting）结构，将限制DSM处理速度的加法器的长字长减小为几个短字长并行处理。在信噪比损失不大的情况下，该结构不仅提高了处理速度，还节约了硬件资源。论文创新点之四，提出基于总线分离的多比特EF-DSM发射机，将信号处理速度提高39%。第二种方法是采用改进的时间交织EF-DSM（Improved Time Interleaved EF-DSM,ITI-EF-DSM）。它克服了采用直接变换时间交织方法得到的时间交织EF-DSM面临的关键路径延迟增加的问题。由于DSM属于一种反馈系统，不恰当地增加流水线会破坏信号处理的结果，改进的时间交织EF-DSM既保持了正确的处理结果，又合理地插入了流水线，使得处理速度提高了24%。论文创新点之五，采用一种改进的时间交织EF-DSM，克服了直接变换时间交织方法的不足，达到发射机信噪比要求所需的信号处理速度。两种改进DSM发射机均在FPGA上进行了验证。
第四，论文对DSM发射机中的E类功率放大器进行了研究，提出了一种新型逆E类功率放大器。开关功率放大器是基于DSM的发射机的另一个关键模块。功率放大器的最终效率受到DSM发射机驱动信号占空比的影响。E类功率放大器具有工作频率高，效率高的优点。论文对传统的串联调谐E类，并联调谐逆E类，并联调谐E类三种已知功率放大器进行总结，并对E类功率放大器效率受驱动信号占空比影响的问题进行了理论研究。论文创新点之六，提出了一种新型串联调谐逆E类功率放大器。论文对串联调谐逆E类功率放大器的原理进行了分析，对驱动信号占空比偏离50%下的效率也进行了理论分析并进行了仿真验证。仿真结果表明，所提串联调谐逆E类功率放大器理论模型正确，拓展了E类功率放大器家族。
第一，论文对DSM发射机总体进行了研究。主要包括讨论了低通DSM(LP-DSM)和带通DSM(BP-DSM)的信噪比，比较了现有的各种基于DSM发射机的结构和优缺点，DSM发射机评价的参数以及DSM发射机中的数字上变频器。在相同的阶数和过采样率下，带通DSM的信噪比小于低通DSM的信噪比。在各种基于DSM发射机中，基于低通DSM的发射机具有诸多优势，继而讨论了基于低通DSM发射机中的数字上变频器。论文创新点之一，提出了一种基于8选1选择器的数字上变频器，将传统基于4选1选择器的数字上变频器的时钟频率降低了1/3。
第二，论文提出了基于多比特DSM的发射机架构和基于可调谐DSM的发射机架构。基于DSM的发射机的指标主要包括带内信噪比和编码效率。带内信噪比决定了发射机输出的信号质量。编码效率决定了发射机带内有用信号占功率放大器输出功率的比值。DSM发射机的信噪比由DSM的阶数、过采样率和输出比特数决定。在输出比特数从1比特增加到2比特时信噪比增幅明显。一定信噪比要求下，可以在阶数、过采样率和输出比特数之间进行折中选择。论文创新点之二，提出基于多比特DSM的发射机架构。多比特DSM不仅降低了量化噪声，提高了信噪比，还提升了编码效率。论文给出了基于多比特DSM发射机的结构和组成部件，包括多比特DSM、多比特数字上变频器、多比特功率放大器。使用高峰均功率比（PAPR）的OFDM信号对多比特发射机进行了仿真。论文创新点之三，对传统基于DSM的发射机本振频率受整数倍DSM采样频率限制问题，提出基于可调谐误差反馈DSM（Error Feedback-DSM,EF-DSM）结构的发射机架构，可实现任意频点覆盖。论文给出了一种改进的调谐EF-DSM，并使用FPGA进行了验证。
第三，论文提出了两种提高和改进DSM发射机处理速度的方法。第一种方法是采用总线分离（bus-splitting）结构，将限制DSM处理速度的加法器的长字长减小为几个短字长并行处理。在信噪比损失不大的情况下，该结构不仅提高了处理速度，还节约了硬件资源。论文创新点之四，提出基于总线分离的多比特EF-DSM发射机，将信号处理速度提高39%。第二种方法是采用改进的时间交织EF-DSM（Improved Time Interleaved EF-DSM,ITI-EF-DSM）。它克服了采用直接变换时间交织方法得到的时间交织EF-DSM面临的关键路径延迟增加的问题。由于DSM属于一种反馈系统，不恰当地增加流水线会破坏信号处理的结果，改进的时间交织EF-DSM既保持了正确的处理结果，又合理地插入了流水线，使得处理速度提高了24%。论文创新点之五，采用一种改进的时间交织EF-DSM，克服了直接变换时间交织方法的不足，达到发射机信噪比要求所需的信号处理速度。两种改进DSM发射机均在FPGA上进行了验证。
第四，论文对DSM发射机中的E类功率放大器进行了研究，提出了一种新型逆E类功率放大器。开关功率放大器是基于DSM的发射机的另一个关键模块。功率放大器的最终效率受到DSM发射机驱动信号占空比的影响。E类功率放大器具有工作频率高，效率高的优点。论文对传统的串联调谐E类，并联调谐逆E类，并联调谐E类三种已知功率放大器进行总结，并对E类功率放大器效率受驱动信号占空比影响的问题进行了理论研究。论文创新点之六，提出了一种新型串联调谐逆E类功率放大器。论文对串联调谐逆E类功率放大器的原理进行了分析，对驱动信号占空比偏离50%下的效率也进行了理论分析并进行了仿真验证。仿真结果表明，所提串联调谐逆E类功率放大器理论模型正确，拓展了E类功率放大器家族。