随着现代电子系统的发展,对频率合成器的性能提出了越来越高的要求。频率合成器成为影响整个电子系统性能的关键部分。低相位噪声、高频谱纯度、高频率切换速度和高分辨率成为频率合成技术的发展目标。直接数字频率合成(DDS)技术是继直接模拟频率合成(DS)技术和锁相式频率合成(PLL)技术后出现的新一代频率合成技术,具有传统频率合成技术所不具有的优势,被广泛应用在通信、雷达、电子对抗和仪器仪表等领域。本课题来源于中电集团58研究所的视频编码器项目。其中集成的频率合成器与乘法器和加法器一起构成信号合成电路,产生正交载波和色度信号(UV)进行调制并合成统一的谐波信号。多制式兼容的数字视频编码器对载波频率、分辨率和信噪比都有一定的要求。直接数字频率合成技术的优点,决定了它最适合于应用在视频编码器中。本文研究了DDS的基本原理和逻辑结构,确定了DDS若干重要参数之间的关系。总结了DDS技术作为新一代频率合成技术相对传统频率合成技术的优点,针对DDS的最高输出频率较低和杂散较多等缺点,分析了在实际中应用较多的DDS+PLL和并行DDS改进结构。对DDS理想和实际输出频谱做出了分析和仿真。验证了DDS因为全数字结构带来的杂散来源,包括相位截断误差、幅度量化误差和DAC非线性误差等。并利用相位抖动注入技术等杂散抑制技术,有效地提高了DDS输出频谱的纯度。对使用查找表法的DDS,本文研究了一系列的压缩ROM算法和CORDIC算法,这些算法能够有效减少ROM容量过大带来的延迟、可靠性和功耗问题。根据视频编码器对DDS输出频率的指标,确定了采用查找表结构的DDS模块的参数。利用象限对称算法、抑制杂散技术和三角函数近似三种压缩方法,对原有的结构进行改进和仿真,证明了改进结构的可行性,对比分析了三种压缩方法各自的优缺点。