随着全球科学技术的不断发展，相位比对技术在航空、航天、国防、仪器仪表等领域占有越来越重要的地位，然而传统的相位比对还只限同频信号间，本文通过研究两个不同频信号相位之间的关系和相位差变化的规律，对于前人提出的相位群同步理论做深入了研究，引出了最小公倍数周期、最大公因子频率、等效鉴相频率等新概念，分析了该理论对于时频测量领域的重要意义。本文在此理论基础上设计了一种新的相位比对的方法，该方法通过相位重合检测的手段可以实现两个不同频信号间的相位比对，且具有结构简单、易于实现、精度高的优点。本文首先介绍了几种现有的时频测量和相位比对的方法，分析其优缺点及适用范围，然后详细介绍了相位群同步理论，在此基础上对比分析了基于相位群同步的相位比对法的总体方案，然后再分模块一一介绍，最后通过实验仿真分析论证了方案的可行性，总结了误差的产生原因及需要改进的方面。