频率合成器在通信系统中通常扮演着一个重要的角色，常被称为系统的“心脏”。合成器的性能直接决定着整个系统的指标的好坏。然而，高稳定度、高精度的石英晶体振荡器的设计较为困难，且不易满足各种场合对频率的具体需求。频率合成技术的出现很好的解决了以上问题，它不仅能按需要产生出一系列频率，而且能够在精度和稳定度上达到参考晶振的水平。本文采用锁相环频率合成技术，根据设计指标设计一款在线可编程低噪声频率合成器。我们知道，传统的频率合成器要改变输出频率时，通常需要将锁相环从系统中分离出来，然后通过烧录工具改变其控制字，从而改变其输出频率。该方法实际操作中比较麻烦，效率较低，改变一次输出频率就要烧录一次。于是，本文提出了一种更为简便的方法，即在线可编程，通过在线改变控制字，进而就可以实时地改变合成器的输出频率，极大的提高了效率。另一方面，为了尽可能的降低系统的相噪和杂散，我们采用了一系列方法，诸如采用新型的电荷泵锁相环，提高充电泵电流，采用高阶环路滤波器，降低环路带宽等方法。首先，我们对频率合成技术作了一些简单介绍，分析了频率合成技术的性能指标。然后，详细地介绍了锁相环频率合成技术理论，重点对电荷泵锁相环进行了分析。接下来，从相位噪声和参考杂散两方面着重讨论了PLL的噪声性能，得出降低噪声的有效方法。在这之后，给出了整个系统的构架并进行芯片选型。本文中选用的是无源三阶环路滤波器，该滤波器具有很好的杂散抑制性能，通过MALTAB可以计算出其参数值。最后，完成系统的PCB设计，并进行实验，对实验结果进行分析。