对直接数字频率合成器DDS(Direct Digital Frequency Synthesizer)的频谱性能进行了相关分析.在DDS频谱性能量化理论基础上,从相位噪声以及非线性余弦函数映射两个方面对DDS输出信号频谱纯度性能优化.对于硬件结构以及相关参数均确定的DDS而言,其频谱特性将随着频率调节字FFTW的变化而变化.研究结果表明,若字长M为32 bit,只需要计算出FFTW为 20, 21, ..., 231时所对应的信噪比SSNR值即可,取其中最小值来衡量DDS的频谱特性.基于上述量化方法,可以通过调节DDS系统中不同参数值或结构,计算它们对应的SSNR,从而得到最佳性能的设计方案.分别对相位截尾误差以及非理想SCMF产生的误差进行优化.为进一步提高DDS的频谱纯度,可以对非理想SCMF误差进行优化.通常SCMF由只读存储器查找表和插值算法组合而成.ROM表可以很容易取到相应角度对应的正余弦函数精确值,但是插值算法总会带来一定的运算误差.文中提出一种自动调节算法能够实现对非理想SCMF误差的优化.