在通信、导航、精确制导和雷达等系统中,频率参考源作为其最重要的组成部分之一,它的稳定性直接决定了整个系统的性能。并且随着现代技术的不断发展,对频率参考源的要求也在不断提高,因此,迫切需要研制高稳低相噪的频率参考源。晶体振荡器由于它高Q值的特点,是目前各个领域应用最为广泛的频率参考源。但是由于力频特性的存在,在振动条件下石英晶体的很多参数会发生改变,导致其输出信号相位噪声增加,严重影响了各种先进仪器设备在振动环境下的工作性能。并通过实例分析了振动对星载雷达频综器和通讯系统的影响。本文从晶体振荡器相位噪声这一重要指标着手,介绍了相位噪声的概念及其表征方法,分析了基于Leeson模型和Robins模型的晶体振荡器相位噪声,介绍了三种常用的相位噪声测量方法及测量原理。从理论上分析了振动对晶体振荡器相位噪声的影响并通过具体的振动实验来观察验证。针对晶体振荡器体积小,质量轻的特点搭建了小型晶振振动平台,该平台能够满足晶体振荡器振动补偿的绝大部分振动环境要求。分析了晶体振荡器的加速度敏感矢量主轴,设计了一种能够快速标定晶体振荡器加速度敏感度矢量主轴的装置。提出了基于数字控制器的电子补偿原理,对电子补偿的时延性进行了分析,得出了其适合低频振动补偿的结论并通过实验验证。分别设计了基于钢丝绳和橡胶垫的机械减振结构,并对钢丝绳减振器的理论模型进行了仿真分析,经过测试得出了机械缓冲适合高频振动补偿的结论。提出了混合补偿方法,结合了电子补偿低频有效和机械缓冲高频有效的特点,达到全频段的补偿。实验结果表明:在10~2k Hz随机振动下晶体振荡器的相位噪声取得了非常明显的改善,改善量达20dB以上。