频率测量技术在人类科技进步和生产发展中起到了很重要的作用。频率稳定度的精确测量检定成为我们科技工作中的重点,它不但提高了我们电路精度,也在一定程度上推动了测量技术的发展。本文首先介绍了国内外频率检测技术的发展概况,并对所要完成的工作和研究内容作了详细的介绍,然后从本测量系统的参考频率源开始,详细论述了比对仪选择的参考频率源即铷原子频标,包括铷原子频标的发展及应用,铷原子频标驯服的相关技术,短时间间隔测量、锁相环技术。接着从频率稳定度的定义和产生的原因入手,论述了频率稳定度表征方法,频率稳定度各种检测方法比较,包括示波器法、倍频法、差拍法、时差法、频差倍增法和比相法。通过分析比较,最后提出差拍法和频差倍增法相结合方法,并给出系统原理框图。在此理论基础上,本文重点完成了频率比对仪的硬件电路设计。包括倍频器、混频器、整形放大电路、控制与计数电路设计,并完成了相关软件程序的设计。最后对系统进行了组装和数据测试,通过测试数据分析,本系统达到了预期设计目标。最后对全文总结,根据调试过程中遇到的问题给出系统优化改进的措施,并提出了若干实践经验,希望在后续工作中展开。这一款频率比对仪采用了铷原子频标作为参考频率源,不是以前单一的差拍法或者频差倍增法,而是两者结合,并应用嵌入式技术进行数据处理,具有较高的分辨力和测量精度,测量精度达到10-12。