本论文将直接频率合成技术、通用串行总线接口技术和虚拟仪器技术有机地结合在一起,以现场可编程门阵列为硬件基础,通过系统硬件电路设计、逻辑设计和系统软件设计,实现了一款基于DDS的低成本、便携式、可扩展的即插即用任意波形发生器。论文首先对DDS的基本工作原理及输出信号的频谱特性进行了理论分析,提出了通过增大有效波形存储容量、修改频率控制字以及抖动注入技术来改善合成信号频谱纯度的方法。其次,以Cyclone II系列FPGA芯片EP2C5Q208C8为平台,设计实现了任意波形发生器的系统硬件,并结合DDS输出信号的频谱特性,设计了两种滤波器对输出信号进行滤波处理。在硬件电路设计中,采用了Quartus II开发工具,实现了地址译码模块、移位寄存器模块、相位累加器和波形存储器等电路模块的仿真分析。最后,在Keil uVision2环境下设计开发了系统的固件代码,编写了WDM的USB设备驱动程序,并且在LabWindows/CVI平台上开发了系统的应用程序。该任意波形发生器可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波、白噪声等常规波形或者手动绘制的任意波形,并设置波形参数,自动控制硬件系统产生相应的波形信号,使用方便。通过测试表明,该仪器的频率分辨率能达到47mHz,最高输出频率可达到50MHz,频率准确度≤±0.1%,输出端接上50?的负载时,输出信号保持完好,性能指标满足了设计要求。