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针对MPSK信号载波频率估计所需信噪比高的问题，提出一种低信噪比下MPSK信号频率估计方法．首先使用现代谱估计方法建立自回归模型，完成MPSK信号载波频率的粗估计，得到含有较小残留频偏的信号；然后进行M-th非线性变换，根据最大似然准则，估计出较高精度的残留频偏值．仿真结果表明，本算法在较低信噪比下可达到较高精度，算法稳定可靠．