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多段采样信号十分常见，对其进行信息融合能有效提高信号处理的精度，尤其适用于低信噪比、被测频率持续时间短的情况。为提高多段采样信号频率估计的精度和扩展已有方法的适用范围，给出一种多段分频等长信号融合方法。在该方法中，因各段信号的被测频率不等，故生成频域分析参数矩阵以实现同频化效果；因同频化后各段信号之间仍然相位不连续，故设计相位差补偿因子矩阵以达到相位连续信号的效果；因相位差补偿因子矩阵包含未知参数，故生成搜索频率序列以用于实际计算并得到具有特定形式的功率谱矩阵。为验证方法的正确性，给出了数学证明。针对多种