现代电子技术领域中,量子频标、通讯技术、高技术的频率控制装置、基础科学研究和科学仪器中存在着大量频率复杂的信号,对它们的精密测量和控制具有显著的科学意义,于是时间频率的测量和相关技术就变得极其重要。传统的技术一般是通过频率变换使参考信号的频率等同于被测信号的频率,或者采用了相关的如模拟内插、游标、时间-数字转换等高精度的时间间隔测量方法辅助测量,实现起来线路复杂,而且最终的测量精度仍然是有限的。如目前可能得到的最高精度均是在10-11/s量级。因此,针对复杂频率信号的行之有效的特高分辨率测量可以在多个领域的精度提高、功能扩展方面起到显著的作用。针对目前普遍使用的测频方法中存在的误差问题,本文基于相位重合点检测技术和边沿效应分析,提出一种全新的频率测量方法,不仅用于对信号频率的测量,还可扩展到频率信号的其他参数测量应用中。相位重合点检测技术是一项新的发现,本文对此理论及相关测量电路进行了详细的阐述,在群相位同步概念的基础之上,针对重合点模糊区不同,相位重合检测线路在延迟时间上的差异,使两个线路的模糊区边沿处相同位置的检出信息反相,根据离散模糊区的特点,对两个线路检测的结果进行“异或”处理便得到准确的模糊区边沿。以此为基础形成的测量闸门保证了信号间的相位群同步,从最大程度上抵消掉量化误差带来的影响,使测量精度取决于仪器装置测量分辨率的稳定度指标而非分辨率指标本身。这种测量始终保留信号的原始信息,可以对信号做相关相位处理,甚至进行频率信号其他物理量值的测试,得到的测频精度从10-12/s延续到10-17/数天。本文通过边沿效应实现检测信号间频率关系复杂时的测量,这种方法不需要经过复杂的频率变换,也没有专门的辅助精密时间测量途径,同时,它又是在相位处理基础上实现的可以得到很高的测量分辨率。文中对系统设计整体工作原理给出了详细的介绍,包括硬件部分的具体实现方法。系统中前期信号处理及放大整形采用ECL(Emitter Couple Logic)电路,重合检测采用CPLD(Complex Programmable Logic Device)设计完成,而后期需要进行的数据采集、处理、计数和显示则使用虚拟仪器Lab VIEW软件实现。实验证明,利用边沿效应进行重合检测所产生的闸门,使得测量精度仅仅取决于电路的稳定性指标而非分辨率指标,测量精度大幅度提高,达到2到3个数量级的提升。该方法具有较新的原理,测量精度高,设备简单,易于实现,且该测量系统具有体积小,可靠性高等优点。