本文首先介绍了频率合成技术的概念、分类及发展过程,列举了直接数字频率合成技术近几十年国内外的理论成果,并简要介绍了直接数字频率合成技术的硬件实现即DDS芯片的发展状况。详细介绍了直接数字频率合成器(DDFS)的工作原理、基本结构;分析DDFS的理想频谱及噪声来源对DDFS输出的影响。本文的主要研究内容是理论分析研究直接数字频率合成技术,从技术角度分析算法理论应用于DDFS的可行性。首先研究泰勒级数线性插值理论在DDFS中的应用,分析泰勒级数线性插值应用于DDFS会引入的误差,设计了基于泰勒级数线性插值法的DDFS电路结构框图,并仿真分析基于泰勒级数线性插值的DDFS选取不同参数时的频谱纯度。接着本文在参阅大量文献基础上改进了一种最新的能用于实现DDFS的理论—数字序列划分法,仿真分析了基于数字序列划分法的DDFS的误差,并定量的分析引入误差的大小。本文在介绍CORDIC算法的基础上,分析研究了一种目前国外最新的改进CORDIC算法—混合CORDIC算法,解决了传统CORDIC算法旋转方向的判决难题,减少了不必要的旋转迭代过程,从而提高了CORDIC算法的计算速度,并定量分析了基于混合CORDIC算法的直接数字频率合成器的误差。本文最后分析了直接数字频率合成技术的应用,特别研究了应用直接数字频率合成技术实现数字调制,仿真验证用直接数字合成技术实现ASK、FSK和PSK调制。用直接数字合成技术输出正交信号可以用于多种正交解调,能解决目前软件无线电数字中频解调难题。