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针对利用低相位噪声、细分辨、高频谱纯度信号产生的精密测量、信号分析等应用场合，提出了一种应用直接数字频率合成和多个锁相环相结合的高频谱纯度合成信号源实现方案。该方案利用直接数字合成、小数分频锁相、高速数字鉴频鉴相、低噪声环路滤波等频率合成技术来降低相位噪声、杂散和提高分辨力，使合成信号源整机的各项技术指标均有较大提高。给出了实现方案的原理图和试验结果，通过硬件验证了该方法的有效性。