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针对M-Rife法在低信噪比频移方向出错导致估计性能下降的影响，提出了一种改进的算法。通过将采样信号分成多段，计算各段 FFT 幅度谱在相同离散频率的平均值，在平均幅度谱基础上用M-Rife法进行估计频率。累积谱的方法有效地提高了信号的信噪比，降低了该算法的信噪比阈值和在低信噪比条件下频移方向出错的概率。仿真结果验证了该算法的可行性。当信噪比SNR在0 dB以上时，估计误差整个频段上非常接近克拉美-罗限，估计性能与M-Rife法相当；在低信噪比如-3 dB时，算法在整个频段上仍具有较高的频率估计精度，估计误差小于1.2倍克拉美-罗限。