微波技术被普遍应用在民用、商用以及国防领域,因此作为微波技术的基本应用之一,微波测量被广泛应用于交通和汽车控制、电子战和雷达等领域。通常,微波测量的性能最终决定了微波技术和系统的特性。传统电学微波测量具有许多优势包括高分辨率和高灵活性。但是,对于许多应用而言,需要对宽带高速信号进行微波测量,由于速度和带宽的限制,可能无法通过电子设备实现。而且电子设备通常含有昂贵的高速器件,且具有大的体积和重量,这些不仅提高了测量的成本也丧失了系统的灵活性,从而限制它在实际中的应用。当应用光子技术处理微波信号时,由于其固有的时间带宽积高、系统体积小、重量轻以及抗电磁干扰（EMI）等特性而受到人们的关注。为了克服传统电处理过程的固有缺点所造成的瓶颈问题,一个更好的处理办法出现了。随着微波光子学的兴起和迅猛发展,越来越多的研究人员对微波光子学频率测量方法进行研究。这个新方法克服了传统电学方法的限制,可以达到大测量带宽和高测量精度的微波测频的要求。本文介绍了微波光子学以及频率测量的研究意义和基本理论,并总结概括了主流的微波光子学的测频技术的国内外研究进展及现状,同时对于已经提出的方案进行了简单的分析比较。论文还对频率测量系统链路中用到的一些关键器件的原理和使用方法进行阐述和分析,同时介绍了受激布里渊散射概念以及其发生需满足的条件等。本文提出了基于功率比-频率映射的高精度频率测量系统,应用受激布里渊效应放大/衰减相邻的两个频率分量,同时通过改变未知信号来改变两个频率分量的功率从而建立功率比函数,其中功率比较函数分别建立在不同的频带上。因此,构建的信道化频带提供了更高的斜率来实现更高的频率测量精度。此方案具有频率测量范围大,测量精度高,以及结构简单的优点。最后进行测频实验,获得8MHz以内的测量误差,同时测频范围达到23GHz以上。然后提出了基于相位-频率映射的宽范围、高精度多频微波频率测量方法,并进行了理论分析。通过将两个泵浦信号的频率间隔设置为2(1(1为光纤的频移量),实现了布里渊增益-损耗谱相补偿技术。同时,建立布里渊相移和频率之间的对应关系,将频率单调地映射到布里渊相移曲线上,通过曲线的反函数实现未知信号的频率测量。进行理论的分析与验证后,系统的测量范围从2(1扩展到4(1,并且频率测量误差为4 MHz。此外,还讨论了泵浦光波长变化和功率变化对频率测量系统性能的影响。