高速SerDes传输技术是现今通信网路主要的传输技术,而应用于卫星激光通信设备的高速SerDes系统,是基于应用在传统通信设备的高速SerDes系统为技术背景。本论文针对应用在激光通信设备的SerDes进行研究,提出整体系统架构。进而针对高速SerDes系统当中的关键模块,非整数分频锁相环进行研究与设计。另一方面,对于高速信号电路的测试验证所需的高速信号源,高速伪随机编码产生器进行了研究、设计与实现。本论文可分为三大部分:第一部分,介绍了一款应用于高速SerDes系统测试验证工作的高速信号源。此高速信号源为高速四路23Gb/s伪随机编码产生器,此产生器是基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺进行设计,其实现的芯片所需电源电压为1.8V,功耗为198mW。论文的第二部分为应用在卫星激光通信设备的高速SerDes系统,有别于微波无线传输技术,激光通信技术是以光为信号载体。目前此技术为各国正极力研究的新型无线传输技术,而本论文所设计的高速SerDes系统将会应用在该技术设备中,对其编码器与译码器的数据信号进行传输处理,使数据达到更高速高效的传输。主要的传输数据率为5Gb/s。该高速SerDes系统将基于TSMC 55G工艺进行设计,该工艺为65nm工艺的改良版。论文的第三大部分,是设计应用在高速SerDes系统中的关键模块:非整数分频锁相环模块。由于卫星激光通信的编码器与译码器的工程设计要求,其传输的数据率以及时钟信号需要进行多种非整数分频才能正常工作,因此成为此高速SerDes系统中最为关键的模块。对于此特殊的非整数分频的功能,本论文也提出解决办法,能够将锁相环高效的应用于此高速SerDes系统中,实现输出四个非整数分频后的时钟。该时钟信号为两个2.5GHz、一个25/9GHz以及一个20/7GHz的时钟信号,其电源电压为1.8V。