时间是物质运动持续性的表征,时间间隔则是物理事件发生顺序的精确度量。精密时间间隔测量在科学研究、数字通信、电力传输、卫星导航、同步授时等领域有着重要地应用,发展时间间隔测量技术对国民经济和国防建设有重要意义。为此,世界各个时频科学技术发达国家都在这一领域投入了大量人力、物力,推动了时间间隔测量技术的快速发展。随着国民经济和国防建设领域中的导航定位、移动通信、智能电网等需求的牵引,国内众多单位围绕时间间隔测量进行了大量的研究,呈现了方兴未艾的局面。论者因时间同步系统对精密时间间隔测量的需要,也开展了相关的研究,提出了一种基于TDC与FPGA的精密时间件隔测量方法,并将这种方法成功应用在了时间间隔测量仪器和时间同步系统中,满足了工程要求。本论文首先阐述了时间间隔测量的概念,介绍了各种时间间隔测量方法,并对各种方法的优缺点作了比较；然后详细描述了基于TDC与FPGA的精密时间间隔测量的原理与电路,分析了这种测量方法的精度和范围；最后介绍了应用这种测量方法和测量电路研制出的时间间隔测量仪和时间同步系统,并给出了实验结果。结果表明,基于TDC与FPGA的方法不仅可以获得很高的分辨率(65ps),还可以有很宽的测量范围(1s)；而在时间同步系统中,通过高精度时间间隔测量的应用,可以将时间同步的稳定度提高到7.2ns,从而获得低成本、高精度的时间同步信息。