频谱纯度是衡量电磁信号质量好坏的基本指标，通常用信号的单边带相位噪声、谐波、分谐波、杂散以及剩余调频等具体技术指标来描述。高纯信号发生器是一个相对的概念，随着技术的发展，早期的高纯信号发生器在今天看来可能就变成了普通的信号发生器。

高纯信号发生器的主要技术特点可以概括为极低的相位噪声、低谐波、低杂散以及极高的长期频率稳定度。早期高纯信号发生器只能覆盖射频频段或微波频段中较窄的一段，频率分辨力（频率步进）也不细。随着小数分频频率合成技术、直接数字频率合成技术的发展与综合运用，高纯信号发生器已实现了从射频到微波的连续频率覆盖和精细的频率分辨力。高纯信号发生器的最高频率覆盖已达67吉赫，频率分辨力0.001赫兹，单边带相位噪声10吉赫，载频10千赫兹频偏优于-110分贝/赫兹。

高纯信号发生器主要由高纯频率合成、信号调理、调制信号产生3部分组成。其中信号调理和调制信号产生与一般信号发生器基本相同。高纯频率合成是高纯信号发生器的最核心部分，通常利用低噪声的压控振荡器（VCO）、YIG调谐振荡器（YTO）等作为基本的信号发生单元，以极低相位噪声的恒温晶体振荡器作为频率基准和近载波相位噪声基准，综合利用低噪声锁相频率合成、小数分频频率合成、低噪声倍频、低噪声分频等频率合成技术实现输出信号的高频谱纯度。高纯信号发生器主要应用于高性能雷达、电子战、各种通信及控制系统的测试，作为本机振荡器和低抖动时钟替代，用于接收机选择性测试、失真测试以及干扰信号的生成等。