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为提高极低载噪比下锁频环对含较大多普勒变化率成份的高动态回波信号的频率跟踪能力，提出了一种改进的锁频环结构，在传统锁频环基础上，增加1个环专门用于跟踪回波信号的多普勒变化率。鉴别器采用2种频率估计算法相互配合获得了宽鉴频范围和高鉴别精度，对鉴别结果采用野值剔除技术，保证了极低载噪比条件下环路的工作稳定，环路滤波器采用多级带宽逐级切换策略，兼顾了频率跟踪精度和环路收敛速度，仿真结果表明：改进锁频环能对载噪比低至16dBHz的高动态回波信号进行稳定可靠、高精度的频率跟踪。