本课题的目标是研制一款高精度测量时间频率和时间间隔的调制域分析仪。本课题实现的调制域分析仪取得了较好的性能参数,提供四个测量通道、交/直流耦合方式供用户选择、测频精度可达10^-9、测量时间间隔精度可达10ps。良好的性能使得该调制域分析仪可以满足在精密授时、精密时间服务、传递和导航、无线电和激光测距、光子物理实验、工业（集成电路和硬盘驱动器的动态测试）、电信（高速数据传输的评估）等领域对精密时钟的控制、精密时间频率参数、精密时间间隔、频率稳定度等参数的测量需求。论文首先分析了国内外目前针对时间间隔和时间频率精确测量和对时间间隔精确转换成数字信号的一些常用的方法和技术,从而得出了课题的具体技术路线及其实现的具体原理;其次论述了调制域分析仪的硬件电路设计的思路和具体实现。结合具体的硬件选型及外围电路的分布,分析和总结了采用此种设计思路的优点;然后对FPGA逻辑电路设计进行了具体论述,结合相关仿真结果,讨论了如何进行逻辑控制以及如何同外围电路配合以获取到高精度的时间参数;接着给出了DSP控制程序的功能模块组成,举例说明了部分模块的具体实现;再次总结了上位机软件的功能、相关参数配置,及其联合整机测试的具体性能参数。给出了相应的测试结构及测量结果,并且与同类型相关产品进行了性能分析;最后,对课题的研究进行了总结和展望。