在相位差法的基础上，分析了使用频谱叠加与次大值得到的校正频率结果的内在关系，提出一种改进的补偿校正校正相位差算法，逐步校正精度不理想的交替进行了窗仿真结果证明，该算法在测量距离为22.5m，信号信噪比为30dB时，计算结果的平均误差为0.05Hz（0.075mm），均方根误差为0.08Hz（0.12mm），相对误差为0.000532％，本算法运算量平均约为2.5次FFT运算量，能够满足系统实时性的要求。