本发明公开了基于非线性失真抵消的双通道信号源及波形合成方法，所述信号源包括控制单元、第一信号合成通道和第二信号合成通道，第一和第二信号合成通道分别包括基频分量合成电路和非线性失真分量合成电路，所述基频分量合成电路和非线性失真分量合成电路分别由顺序连接的数字信号接收处理电路、隔离电路、数模转换电路、低通滤波电路组成，基频分量合成电路和非线性失真分量合成电路的输出经一个加法器合成形成通道信号源输出；在信号源输出连接一个频谱分析仪，频谱分析仪通过控制单元监测控制信号源输出信号。本发明利用非线性失真分量合成电路抵消掉基频分量合成电路中携带的二次和三次非线性失真，具有谐波失真低、频谱纯净的优点。