Cette thèse présente un projet consistant à réaliser une horloge composite combinant la stabilité à long terme du césium, la stabilité à moyen terme du maser à hydrogène, et la stabilité à court terme du VCO. Dans ce projet trois étapes sont nécessaires. La première consiste à obtenir les informations fournies par les horloges de référence. Nous utilisons une architecture basée sur le Dual Mixer Time Difference (DMTD) comprenant des ZCD. L élément principal de cette étape est la fréquence des battements générés par les mélangeurs. La seconde étape est le traitement numérique pour le contrôle du VCO. Un FPGA et un PC sont utilisés pour mesurer la fréquence des battements, pour appliquer un estimateur afin de diminuer l effet du bruit blanc, et pour contrôler le Convertisseur Numérique Analogique (CNA) utilisé dans la dernière partie. Cette dernière étape permet le contrôle du VCO, en transformant le signal numérique en signal analogique. C est un point critique parce que le CNA doit avoir une grande résolution, sans laquelle, un pas du CNA dégraderait la stabilité du système. Grâce au procédé de sur-échantillonnage nous pouvons atteindre cette stabilité et l améliorer si nécessaire. Chaque étape peut avoir des approches différentes avec des problèmes différents et le but consiste à obtenir la meilleur stabilité possible sur l ensemble de ces 3 étapes. L instabilité relative de fréquence du système doit-être inférieur à 1X10–13 @1 s et d’environ 10–15 sur le long terme pour la sortie à 100 MHz. Le système doit permettre de conserver la stabilité des horloges quand celles-ci sont libres.