随着我国在科学技术和生产等领域的快速发展,对相应的测试仪器以及测试手段都提出了更高的要求,常常需要一些特殊的波形信号对系统特性进行研究,另外,在精密测量以及设备调试过程中,还需要多达几十路具有高精度相位差的波形信号。目前,我国对于任意波形发生器的研究已经取得了一定的成果,但是在扩展输出通道以及精密相位控制方面还存在许多问题,因此迫切需要一种通道可拓展且具有高精密相位控制的多通道任意波形发生器。针对上述问题,本文设计了一种高精密相位控制的多通道任意波形发生器,采用基于FPGA的DDS技术实现任意波形的产生,由相位的闭环实时补偿实现相位的精密控制,并且通过外部时钟同步触发模块使多个系统并行工作实现输出通道的拓展。本文对多通道任意波形发生器进行了总体方案设计,以ARM为核心,采用FPGA实现直接数字频率合成(DDS)技术,通过D/A转换、低通滤波器和调幅电路产生任意波形,实验结果表明输出的任意波形质量较好;基于高速A/D采样技术,提出一种闭环的相位实时控制方法,对输出波形进行高速采样,由ARM对采样数据进行DFT算法处理测出相位差,采用增量式PID控制算法对输出的相位控制字进行实时调节,直至采样得到的相位与输出相位相同,实验表明该方法能够实现高精密的相位控制;基于触发同步技术,提出一种外部时钟同步触发输入模块的设计,实现系统间的高精度同步输出,实验表明,该方法能够实现多个系统并行工作,拓展了输出通道,并且输出波形之间具有精密的相位关系;本文通过移植Fatfs文件操作系统和编写GUI界面图形库,更好的实现了任意波形的管理以及友好的人机交互界面,方便用户操作,提高了系统的人机交互性。系统测试结果表明,该系统相位精度能够控制在±0.02°以内,实现了高精密的相位控制,并且系统间可以并行输出,拓展了输出通道,能够产生各种常规波形和用户自定义的任意波形,频率分辨率达到1μHz,输出可调幅度范围为1m Vpp~10.000Vpp,各项参数满足性能指标要求,系统稳定、可靠,具有可操作性高、灵活性好、成本低等优点,对于高精密的测试测量和设备调试具有巨大的应用价值。