在数字信号处理中，频率估计有着极为重要的意义，频率估计问题在军事、通信、生物医学、地震监测等领域都有广泛的应用。在总结了频率估计研究现状的基础上，主要研究了基于功率谱的频率估计算法和基于相位信息的频率估计算法。　　线谱信号是水下目标辐射噪声的重要组成成分，论文研究讨论了线谱信号的频率估计问题。首先介绍了水下目标辐射噪声和线谱信号的产生原理，并对线谱信号和不同运动模型进行了分析和建模。其次讨论了基于功率谱的频率估计算法:研究了周期图法及其改进算法;研究了Rife算法以及基于频移和频谱细化的改进Rife算法;研究了导数法以及窄带谱能量法。最后讨论了基于相位信息的频率估计算法:研究了两种相位差算法并推导出了通用的相位差算法;研究了基于离散傅里叶变换和最小二乘的频率估计算法，并对算法进行了改进，增加了算法的稳定性;研究了基于两次FFT的频率估计算法;研究提出了基于数字正交变换的频率估计算法，算法简单，易于实现。