频率稳定度是相位噪声在时域的表现方式,同时是标准源的一个不可缺少的指标,也是时频测控中一个重要的部分。频率稳定度按响应时间的长短可分为瞬态频率稳定度,短期频率稳定度和长期频率稳定度。它一般由频率或者相位差导出,因此,研究它的测量方法就是研究频率或者相位差的测量方法。传统的频率测量和相位差测量方法,一般都在模拟的环境下实现。虽然能达到一定的测量精度,但是存在着单点过零检测对噪声较为敏感、对线路性能要求过于严格等问题,这些问题限制了测量精度的提高。而且传统的方法基本都是基于闸门计数原理的,测量精度随着测量闸门长度的减小会降低,因此测量闸门的长度不能太短,使得无法获得信号的瞬态频率稳定度。针对这些不足,本文将边沿效应推广到数字领域中,提出了一种全响应时间的频率稳定度测量方法。该方法在数字化背景下,将时钟游标效应和数字边沿效应应用到测量中,并结合数字鉴相算法实现了不同频率源的全响应时间的频率稳定度测量。其具体实现是使用两个模数转换器分别对被测信号和参考信号进行模数转换,利用时钟游标效应控制模数转换器的采样过程,使模数转换器的数字输出保留着原来的瞬时相位,并且会形成数字模糊区。利用数字鉴相算法提取信号的瞬时相位,获得信号间的瞬时相位差,以此算出瞬态频率稳定度。同时结合数字模糊区和数字边沿效应来抑制模数转换器的量化误差,同样利用数字鉴相算法得到信号间的相位差,进而获得短期和长期频率稳定度,实现全响应时间的频率稳定度测量。文中详细介绍了时钟游标效应、数字边沿效应以及数字化频率稳定度测量原理等基础理论,设计和实现了数字化频率稳定度测量系统,并且对测量系统中的硬件和软件设计做了详细的介绍。在此测量系统的基础上进行了OCXO的自校实验和不同频率源的比对实验。实验表明,在自校的情况下该方法的瞬态频率稳定度能达到10^-5/100ns,短期频率稳定度能达到10^-12/s,长期频率稳定度能达到10^-16/天,可以实现不同频率源的全响应时间的频率稳定度测量,有助于从本质上揭示频率稳定度随时间的变化规律。