随着现代通信技术、电子对抗、电子系统等飞速发展,对频率的发射性能提出了越来越高的要求。本项目来源于实验室与某军工研究所的共同研发的项目,项目要求开发设计一款低功耗的GPS同步频率发射机控制器,用于为脉冲式功率电源提供高精度频率信号并且完成与之交互通信,频率发射机控制器可实现按照频率规划表自动快速切换发射高精度的频率信号,输出的频率大多是一些特殊要求的频率点。通过对频率发射机控制器的功能和性能指标的分析,本论文提出一种既能保证发射高精度频率又能按照频率表自动快速切换频点,而且可以使用手机平板等Android设备方便实时控制的方案。方案使用GPS驯服的恒温晶振作为系统的标准频率源,将标准的10MHz的频率经过PLL锁相环频率合成器芯片将频率转换成24903680Hz,此频率作为脉冲计数分频法的基准频率,能够满足所有特殊频点的误差要求。电路设计上,利用FPGA器件的可编程性,用集成到芯片内部的Nios II处理器作为CPU构建可编程片上系统（SOPC）,通过添加属性配置和协调软核的控制器能够实现性能要求,具备软硬件在系统可编程的功能。使用串口和Android的USB接口进行通信,开发设计手机应用软件,完成人机交互功能,可实现频率表的编辑,下传和上传,实时监控发射参数。经过PLL频率合成基准频率,使用脉冲计数法产生目标频率,使频率点可以快速高精度的切换。经测试,基准频率的准确度可以达到10^-7,与GPS的同步误差达到0.2μs,特殊频点误差小于0.01Hz。普通频率当发射频率小于100 Hz时,分辨率为0.1Hz,误差小于0.1Hz,当发射频率大于等于100Hz时,分辨率为1Hz,最大误差小于2.5Hz,满足系统要求的准确度。上位机使用Android设备,人机交互界面简洁易用,使大规模频率数据的存储、编辑、导入、导出成为可能,再结合SOPC系统的使用,系统的集成度和可编程性更高。