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针对脉冲信号载波频率的同步问题,提出一种快速高精度的数字锁频环路。该环路采用改进的相位差分频率估计算法进行快速载波频率粗估计,其信噪比阈值低于Kay法,在信噪比偏低时也能达到Cramer-Rao界。应用数字下变频技术和Kay算法实现载波频率的精确估计。设计实例的仿真结果表明了该环路的有效性,环路可在短时间内完成高精度的载波频率同步。