本文在对周期性信号之间的相位关系变化规律深入研究的基础上,提出了群周期、相位量子等新的概念,深化了有关等效鉴相频率、最小公倍数周期等概念的理论。将这些新的概念应用到时频信号处理技术中,与传统处理方法相比大大简化了电路,并提高处理的分辨率。本文从新型锁相环和超高分辨率频率计这两个应用实例来分析这些新的概念在高分辨率时频信号处理技术中的价值。对于参考信号和被锁定信号间频率关系复杂的情况,利用新型锁相环的原理,可以对不同频率信号进行直接鉴相锁定,省去了大量的频率变换线路,以简洁的电路实现高精度锁定。而且,由于减少了频率变换环节,就避免了这些环节引入的噪声,使锁定后输出信号保持良好的相位噪声指标,因此新型锁相环电路还很适合在主动型原子钟线路改造中被使用。利用超高分辨率测频原理,以简单廉价的电路完成对频率信号的超高分辨率测量。在本测频方案中,利用DDS跟踪被测频率的值,自动合成合适的频标信号,可实现在宽范围内,对任意频率信号的高分辨率等精度测量,使该原理有很广泛的应用价值。实验数据表明,新型锁相环可以到达2×10^-13/s的稳定度;样机实测数据表明,超高分辨率频率计的测量分辨率可以达到10^-12/s量级。