信号源在雷达、通信、微波测量、仪器等多个领域的测试研发起着重要作用,随着电子通信技术的蓬勃发展,周围的电磁环境也呈现出越来越复杂多变的态势。因此在电子通信系统的研发中,对信号源的功能与信号质量的要求也愈发严格。为了能更好为电子、通信、雷达等领域提供测试支持,本文基于直接数字频率合成技术DDS（Direct Digital Fraquency Synthesis,DDS）与现场可编程逻辑门阵列技术（Field Programmable Gate Array,FPGA）设计了一款多模式信号源。本文首先介绍了多模式信号源的理论基础,包括常用的信号波形模型、直接数字频率合成技术的原理与性能指标以及频率产生控制算法。针对传统非线性频率产生控制算法资源消耗大、延迟大的问题,提出了一种基于时间非线性的非线性调频算法,为后续实现产生不同类型调制信号奠定了理论基础。其次,分析了本文的多模式信号源的指标,并根据指标需求设计了信号源的实现总体方案。遵循总体设计方案,本文对基于直接数字频率合成的多模式信号源硬件电路与波形控制逻辑进行了设计。硬件电路部分完成了信号产生电路、参考时钟电路、FPGA功能电路以及电源管理电路共四个模块的设计。针对每个电路模块,本文都详细地介绍了其芯片选型与电路原理图的设计。多模式信号源的波形产生控制逻辑主要由上位机通信模块、数据帧译码模块、DDS功能配置模块、DDS并行通信模块和波形产生控制模块构成,其中波形产生控制逻辑为实现多模式信号源最关键的部分。基于选取的DDS芯片AD9914的工作原理与本文提出的非线性调频控制算法,详尽的介绍了波形控制逻辑的设计与实现。整个波形控制逻辑时间控制精度可达10ns,置频精度可达0.7820137MHz。结合本文提出的非线性调频算法实现的波形控制逻辑,有效降低了核心逻辑的资源消耗,降低了信号源的实现成本。最后,根据硬件电路设计的原理图完成了多模式信号源的PCB版图设计并完成了加工贴片。搭建了多模式信号源测试验证平台,对信号源性能指标和功能进行了测试。测试结果显示,信号源可产生600MHz～1.4GHz范围内的频率,最小频率切换时间为80ns,杂散抑制优于55d Bc,可实现单点频、脉冲调制、脉间频率捷变、重复周期调制、连续波/脉内线性调频、连续波/脉内相位调制等共21种波形的产生,满足设计指标要求。