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针对采样时间短、双音信号频率间隔小情况下的双音频率估计问题，提出了基于期望最大化(EM)算法的双音频率估计方法。初值对EM算法的结果具有重要影响。基于离散傅里叶变换(DFT)的方法可以快速得到双音信号的频率初值，但是这种方法会使估计值存在偏移。针对双音频率间隔小的情况采用MUSIC算法作为初值获取方法，并且针对采样时间短的情况采用修正的前向-后向线性预测方法估计协方差以提高初值估计的精确性。仿真结果表明，与初值采用DFT的EM算法、MUSIC算法相比，当双音频率间隔较小时所提出的算法同样具有较好的估计性能