本发明公开了一种GMSK信号数字调制发射装置及方法，该装置包括：信源编码电路用于将计算机下发的数字信号转换成串行码元信号并产生开关信号；GMSK基带成形电路用于对串行码元分别进行码元累加和滤波；增采样电路用于码元累加的序列值和滤波后的序列值进行插值；数字上变频电路用于根据插值后的码元累加的序列值和滤波后的序列值，产生GMSK调制信号数据；DA转换电路用于将GMSK调制信号数据转换为模拟信号；TR组件用于将模拟信号进行上变频和功率放大，并根据开关信号进行信号的发射或接收。本发明可以有效地避免由模拟调制方式引起的I、Q两路之间存在幅度和相位的不平衡误差；大量减少FPGA运算资源。