随着科技的进步及社会的发展,人们对于时间同步精度的需求在不断提高,目前在5G、数字电视等领域的时间同步需求提高到数十纳秒。White Rabbit作为一种高精度时钟同步技术,可以实现2000节点、超过10km距离、亚纳秒级别的时间同步,越来越引起人们的重视。White Rabbit主要是应用了如下几种关键技术:同步以太技术、精密时间同步协议、数字鉴相技术。同步以太技术负责完成整个网络内频率的同步,精密时间同步协议完成时间信息的粗同步,而White Rabbit的高精度时间同步性能主要是由数字鉴相技术完成的。本论文主要针对White Rabbit中使用的全数字双混频鉴相技术进行了研究,主要涉及的工作包括:1.针对White Rabbit中全数字双混频鉴相技术的基本的原理与实现方式进行了分析研究。通用的全数字双混频鉴相技术方案中,在信号采样放大模块中通常使用了一级D触发器进行采样放大,并未考虑输入信号与参考信号频率相近时输出信号会存在严重的亚稳态问题而直接影响相位检测结果的精度。针对该问题对原方案进行了改进,采用了两级D触发器级联后进行边沿提取的方式,提高了亚稳态下相位检测精度,并通过实验验证了该方法的可行性;2.采用MATLAB对信号整形以及边沿提取算法进行了仿真分析,采用控制变量法设计了仿真实验,比较研究了不同毛刺宽度与采样时钟频率下该算法的性能。得出了毛刺宽度越低、采样时钟频率越高越有利于相位检测性能的提升;3.在前述研究基础上开展了White Rabbit时间传递试验,分别对3m、23m、1km、10km长度光纤进行实验室环境下测试验证。试验结果表明,改进方案后3m长度光纤条件下同步偏差分布由204.7ps下降至160ps,证明改进方案对于时间同步性能提升有帮助。