在低信噪比、被测频率持续时间短的情况下,为提高频率估计精度并适用于多段分频等长信号,本文提出一种分频等长融合算法.因各段信号的被测频率不等,故生成频域分析参数矩阵以实现同频化效果;因同频化后各段信号之间仍然相位不连续,故设计相位差补偿因子矩阵以达到相位连续信号的效果;生成搜索频率序列并得到具有特定形式的功率谱矩阵.为验证算法的正确性,给出了详细的数学证明.仿真表明本文算法适用于任意类型的多段分频等长信号,抗噪性好,频率估计精度比现有方法有较大提高.