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在相位差法的基础上，分析了使用频谱最大值与次大值得到的校正频率结果的内在关系，提出一种改进的加权补偿校正相位差算法，并对校正精度不理想的频段进行了窗函数的改进。仿真结果证明，该算法在测量距离为22．5m，信号信噪比为30dB时，计算结果的平均误差为0．05Hz（0．075mm），均方根误差为0．08Hz（0．12mm），相对误差为0．000532％，本算法运算量平均约为2．5次FFT运算量，能够满足系统实时性的要求。