Так вот же он, аналоговый сигнал, на Вашей диаграмме

в самом его верху. Диаграмма как раз демонстрирует принцип формирования аналогового сигнала из сигнала с Широтно-Импульсной Модуляцией (ШИМ). С выхода ШИМ имеем последовательность прямоугольных импульсов с изменяемой шириной (и промежутков между ними), эта последовательность подается на сглаживающую RC цепочку, после которой вместо импульсного сигнала имеем сигнал постоянного тока определенной величины (о переменном токе чуть позже).
Чем шире импульсы, тем больше постоянное напряжение после RC цепочки, чем уже импульсы (и шире "провалы" между ними) тем меньше напряжение. Таким образом, подавая импульсы определенной ширины на RC цепочку, будем иметь на ее выходе определенное постоянное напряжение. Ширина импульсов определяется значением записываемым в блок ШИМ микроконтроллера из регистра-аккумулятора. Короче, микроконтроллер засылает в блок ШИМ какое то цифровое значение, а на выходе ШИМ, после RC цепочки получим какое-то постоянное напряжение. Это и есть ни что иное, как цифро-аналоговое преобразование (ЦАП).
А если в блок ШИМ микроконтроллера с определенной периодичностью засылать цифровые значения, соответствующие например изменению амплитуды синусоидального сигнала, то на выходе ШИМ (после сглаживающей RC цепочки) получим не постоянное, а переменное синусоидальное напряжение. Таким образом микроконтроллер может генерировать при помощи ШИМ сигнал аналоговый сигнал (то есть постоянное или переменное напряжение) любой формы. Синусоидальный сигнал мы можем подать на смеситель приемника без всяких промежуточных звеньев, кроме ФНЧ и усилителя.
Кстати, есть еще один способ генерации сигнала со стабильной частотой, это ЦАПЧ -цифро-аналоговая подстройка частоты. Такой способ позволяет поддерживать частоту ГУН стабильной без использования микросхем-синтезаторов. В этом случае в микроконтроллер зашивается программа-частотомер, которая периодически (скажем, один раз в секунду) измеряет частоту ГУН. Если частота ГУН отличается от необходимой (зашитой в прошивке, или записываемой в флеш-память) тогда микроконтроллер вырабатывает на своем аналоговом выходе напряжение подаваемое на варикапы ГУН для коррекции частоты. Для такого метода синтезатор не нужен, только микроконтроллер и ГУН. Но, готовых схем с прошивками такого рода я не встречал, если что, прошивку придется сочинять самостоятельно. Можно какую-нибудь прошивку для частотомера на PIC переделать.