本发明涉及一种高频率分辨率脉冲数字发生系统，包括顺次连接的数据处理及控制电路、分频及延时电路、定时及分频电路及脉冲整形电路，数据处理及控制电路连接有数据输入端，脉冲整形电路连接有信号输出端；数据处理及控制电路、定时及分频电路之间还并联有锁相环；锁相环包括顺次连接的鉴相器、环路滤波器及压控振荡器，所述鉴相器输入端通过分频器R连接有固定频率的基准频率源，所述压控振荡器的输出端通过分频器N与鉴相器连接；所述数据处理及控制电路与鉴相器连接，所述压控振荡器与定时及分频电路连接。本发明通过调节锁相环的输出频率改变fMclk，使得输出频率与目标频率差值能缩小到1赫兹以内，能得到更高的频率准确度与控制精度。