巨磁阻(GMR)生物传感器是多种学科互相渗透成长起来的高新技术,在基础研究领域及应用领域有其独特的技术价值和科学意义。在GMR生物传感器中,信号发生器作为激励信号源和同步参考信号源,是整个传感器的“心脏”,是决定传感器性能的关键器件。按照GMR生物传感器的要求,传统的信号发生器由于波形精度低,频率稳定性差、功能单一,以及模拟的信号源频率不能精确控制等缺点,已经不能满足实际测试的需要。针对上述问题,本文基于现场可编程门阵列(FPGA)设计出了一款专用于GMR生物传感器的直接数字频率合成器(DDS)。作为激励信号,所设计DDS产生的信号具有频率分辨率高、输出相位噪声低、可以产生多种调制方式等诸多优点;作为同步参考信号,所设计DDS产生的信号能够严格正交,且具有任意波形的功能。同时,基于FPGA来实现DDS比较灵活,更加集成,具有良好的实用性和更高的性价比。本文所设计的DDS采用了复合ROM压缩法和DDS的优化结构,消除了硬件资源有限和相幅转换读取速度受限两方面的瓶颈。为了确定结构参数和评估结构性能,设计中利用虚拟仪器开发软件(LabVIEW)构建了一台虚拟DDS。由于LabVIEW是一种基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境,使得设计和分析更简单和快捷。基于虚拟DDS的仿真结论,采用FPGA实现了DDS的主体部分。而数模转换、滤波、衰减以及选择输出的功能,由后端调理电路实现。通过结合FPGA开发板和信号调理电路实现了任意波形的单路和双路输出,并且巧妙地实现了调频和调相的功能。最后,完成了软件和硬件的设计和调试,其测试结果表明性能指标达到了设计要求,符合实际需要。