在时间频率信号测量、比对、控制和频率变换的研究中，提高精度、简化设备等是未来发展的方向。周期性信号之间的相位关系变化的一般规律是时频信号的测量、比对的基础，所以有必要从两个信号的最基本相位关系出发，探索两个周期信号之间的变化规律。通过对周期性时频信号之间的相位关系进行深入的研究，发现任意的两个周期性信号之间的相位差表面上没什么规律，如果把这些相位差从大到小或从小到大排列就会呈现出一定规律性变化。在此基础上介绍了群相位差、群周期、最大公因子频率、最小公倍数周期、等效鉴相频率等新概念，把这些新的概念应用到时频信号相位差测量技术中，相比传统测量方法大大简化电路，并提高测量的分辨率，突显新理论的优势。本文将这些新概念和新理论应用到时频信号相位差及群相位差的测量中可以实现更高精度测量。对于两个具有复杂相位关系的标频信号，本文提出了一种基于群相位关系的超高分辨率相位测量方法，该方法通过引入适当的公共中介源信号，使得实际计数闸门的开启和关闭信号与公共中介源信号保持同步，从而避免传统测量方法中的1的计数误差，简化了电路设计，降低了设计成本，大幅度提高测量精度。