Предложен способ частотного анализа полигармонических сигналов на основе частотно-временной обработки спектрального паттерна. В предложенном способе нахождение амплитудного спектра осуществляется в два этапа. На первом этапе оценивается амплитудный спектр анализируемого сигнала с помощью гребенки цифровых полосовых фильтров с сильно перекрывающимися частотными характеристиками. Для нахождения амплитудного спектра выходные сигналы полосовых фильтров выпрямляются и сглаживаются низкочастотными фильтрами. На втором этапе производится обработка полученного спектра с помощью однослойной сети из нейроподобных элементов с задержанными латеральными тормозными связями. Применение такой сети позволяет улучшить характеристики частотного анализатора, а именно, при заданной точности и частотном разрешении существенно уменьшить как пульсации спектральной огибающей, так и время анализа, что делает возможным анализ более коротких сигналов. Работоспособность предложенного способа была проверена на примерах анализа гармонического и речевого сигналов для случая использования гребенки цифровых полосовых фильтров второго порядка с равными относительными полосами пропускания и центральными частотами, равномерно расставленными в логарифмической шкале частот. Такой выбор параметров фильтров частотного анализатора обеспечивал равную точность анализа гармонических составляющих исследуемого сигнала.