针对两步自相关频率估计算法（TSA算法）的估计性能和计算量不能兼顾的缺点，提出了基于正弦信号LP性质的分段自相关频率估计新算法。该算法首先将观测信号二等分，得到与源信号频率相同、相位不同且噪声互不相关的观测信号，然后利用正弦信号的LP性质，结合自相关函数建立参数估计方程，得到高精度频率估计算法，最后通过多次蒙特卡洛仿真对算法的有效性进行了验证。仿真结果表明，分段自相关算法整体优于TSA算法，有较强的实用性。