高精度的信號源是各種測試和實驗過程中不可缺少的工具，在通信、雷達、測量、控制、教學等領域應用十分廣泛。傳統(tǒng)的頻率合成方法設計的信號源在功能、精度、成本等方面均存在缺陷和不足，不能滿足電子技術的發(fā)展要求，直接數(shù)字合成（Direct Digital Synthesis）DDS技術可以提供高性能、高頻高精度的信號源，方便地獲得分辨率高且相位連續(xù)的信號，基于FPGA的DDS技術提供了升級方便并且成本低廉的解決方案。
本文對DDS的基本原理和輸出頻譜特性進行理論分析，總結出雜散分布規(guī)律。同時以DDS的頻譜分析為基礎，給出了幾種改善雜散的方法。本文結合相關文獻資料采用傅立葉變換的方法對相位截斷時DDS雜散信號的頻譜特性進行了研究，得到了雜散分布的規(guī)律性結論，并應用在程序設計程中；DDS技術的實現(xiàn)依賴于高速、高性能的數(shù)字器件，本文將FPGA器件和DDS技術相結合，確定了FPGA器件的整體設計方案，詳細說明了各個模塊的功能和設計方法，并對其關鍵部分進行了優(yōu)化設計，從而實現(xiàn)了波形發(fā)生器數(shù)字電路部分的功能。軟件部分采用模塊設計方法，十分方便調(diào)試。為了得到滿足設計要求的模擬波形，本文還設計了幅度調(diào)節(jié)、D/A轉換和低通濾波等外圍硬件電路。
實驗結果表明，本文設計的基于DDS技術的多波形信號源基本能夠滿足普通學生實驗室的要求。
