铯原子喷泉钟是目前国际标准计量局规定的复现秒定义的频率基准源,参与时间标准生成、基础物理常量测量以及相对论检验等基础研究领域。随着科技的发展,提高铯原子喷泉钟的稳定度性能,发挥喷泉钟的准确度潜力,是目前喷泉钟研究的热点和难点。本文研究了引起喷泉钟短期或中长期频率稳定度的量化噪声或误差,如:量子投影噪声、光子散粒噪声、电子检测噪声、本地晶振噪声和Dick效应等,及修正噪声源或改造喷泉钟内部结构来提高频率稳定度的各种方法。本文则直接聚焦于喷泉钟输出的频率数据,分别从数据处理和频相转换处理两个方面做出了尝试。本文设计了频相处理转换装置,该装置是采用相位重合检测方法鉴频锁频处理装置。并通过添加模拟原子钟鉴频输出△f’作为装置的一路输入、选择原子钟被锁源,作为该装置被锁源的方式,保留了钟的频率高准确度。改变信号间的量化相移分辨率,探索锁频与锁相之间的转换关系,实现了频相处理。实验结果表明,当信号间的相位同步精度达到E-14量级时,输出频率的稳定度可以实现由1/（?）到1/τ的转换,整个频率处理装置主要受的是调相白噪声,实现了频率控制结果到相位控制结果的转换。并完成了将铯喷泉钟输出频差转换为相位输出效果的方案设计。本文对比了铯原子喷泉钟输入主动氢钟和输出频差的瞬时相对频差序列、频率稳定度,分析了铯原子喷泉钟输出频率稳定度相较于输入氢钟变化的差异。铯原子喷泉钟相对频差序列的波动不集中,范围太大,在短区间内平均会造成频率稳定度突变。在不破坏输入氢钟的频率稳定度长期特性以及不降低铯原子跃迁频率准确度基础上,本文采用数据频相转换、粗差修正、分箱平滑、改变分箱区间等方法,改善了铯原子喷泉钟的输出频率的稳定度,去除了铯原子喷泉钟的输出频率稳定度在20s左右产生的突起,频率稳定度改善到了 7.30E-16/32800s。