任意波形发生器广泛应用于数字电视,航空航天等领域。目前大多数任意波形发生器主要采用DDS技术实现,该技术从相位的角度出发进行频率合成,具有频率分辨率高、相位精确、频率捷变等诸多优点,因而得到广泛应用。随着电子技术的发展及应用需求的提高,对信号质量的要求越来越高,而DDS输出频谱中含有较多杂散分量,不能很好地满足一些特殊领域的应用需求。针对上述问题,本文提出了一种具有双重结构的多通道任意波形发生器设计,该设计具有DDS输出及数据顺序输出功能,以满足波形发生器的宽范围应用。本设计主要包括:DDS输出模块、数据顺序输出模块、人机交互模块、通信模块和模拟电路等模块。基于DDS原理采用FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程逻辑门阵列)构建DDS频率合成器,对FPGA内部RAM块进行整合,建立数据查找表单元,通过间隔寻址数据查找表以输出波形数据,实现DDS信号输出;利用DDS频率合成技术产生数据顺序输出模块的数据输出时钟,采用SDRAM作为数据顺序输出的数据存储器,根据输出时钟逐个输出波形数据,并通过改变数据输出时钟来控制信号输出频率,实现频率可调的数据顺序输出;利用FPGA构建人机交互模块的彩色液晶显示驱动单元,并驱动片外显示缓存SRAM,基于STM32F407进行人机交互界面设计,通过触摸单元识别用户操作,完成人机交互模块的设计;采用STM32F407外接USB3300作为USB通信单元以实现本系统与PC之间波形数据的传输,基于FPGA与STM32F407之间的FSMC通信总线,完成两个核心控制器之间的数据及控制命令传输;通过D/A转换电路、幅度调节电路和滤波电路等,对信号进行调理和转换,实现模拟电路设计。通过对双重结构的任意波形发生器的功能及性能测试实验表明:该任意波形发生器可以实现多通道任意波形输出,幅度调节范围可以达到0Vpp~20Vpp。DDS最大输出频率达到10MHz,且具有良好的频率调节特性;数据顺序输出最大输出频率可以达到5MHz,相对DDS输出具有较好的频谱特性及信号质量。具有双重结构的多通道任意波形发生器适用于多种应用领域,扩展了DDS波形发生器的应用范围,具有良好的应用价值。