频率合成技术广泛应用于通信、航空航天、仪器仪表等领域。目前,常用的频率合成技术有直接模拟频率合成,间接频率合成和直接数字频率合成。直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesizer,简称DDS或DDFS)是一种全数字化的频率合成器,它采用一个恒定的输入参考时钟以数据处理的方式产生频率相位可调的输出信号。DDS系统由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后,输出信号的频率取决于频率控制字,频率分辨率取决于累加器位数,相位分辨率取决于ROM的地址线位数,幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。DDS产品具有低成本,高性能,功能集成以及小的封装尺寸等一系列优点,已经成为有别于模拟频率合成技术的新兴技术。在很多应用领域,DDS明显地优于采用锁相环电路的模拟频率合成技术。本文首先分析了直接数字频率合成器的算法、结构以及关键部件,利用几种EDA工具对其进行了建模仿真,在此基础上利用CMOS数字电路的优化设计技术进行分析研究,采用其中一些优化技术对直接数字频率合成器的某些模块进行了优化设计。然后对整个系统进行Verilog编码设计,并在设计的同时进行仿真,验证设计的准确、合理性。最后,在QuartusⅡ5.0中对代码进行综合以及时序分析。