对于一个相对简单的答案，您可以使用短时傅立叶变换并使用最大值作为正弦频率的估计值。基本思想是你在不同的时间点做短傅里叶变换，看看它是如何变化的。问题在于您需要在时间分辨率和频率分辨率之间进行权衡。缩短傅里叶变换以牺牲频率分辨率为代价提高了时间分辨率。相反，使傅里叶变换更长，以牺牲时间分辨率为代价提高了频率分辨率。

可以通过使用二次插值来提高频率分辨率，以获得对真实正弦波峰值的更精细估计。

另一种可以在每个时间点获得非常好的频率估计的方法是使用锁相环。不过，锁相环的设置有点棘手，因为您必须正确获得反馈增益。在响应性（类似于时间分辨率）和抗噪性方面也存在折衷。