Как измерить частоту сигнала по его спектру? Да элементарно просто: частотой сигнала принято считать частоту его первой гармоники. Более высокочастотные составляющие на эту цифру не влияют, они определяют только отклонение сигнала от синусоидальной формы. Более низкочастотные составляющие (т.е. "субгармоники") - это по большому счёту штука виртуальная, они тоже к частоте отношения не имеют.
Теперь рассмотрим реальный сигнал, спектр которого выглядит как сплошная шумовая полоса такой интенсивности, что гармоники (в т.ч. и первая, обычно самая мощная) на её фоне просто не видны. Поначалу кажется, что такой сигнал невозможно расшифровать. И тем не менее радиофизики научились выделять такой сигнал даже из весьма интенсивного широкополосного шума, что иллюстрируется продолжающим работать каналом связи с "Вояджерами". Тут надо соблюдать два условия: во-первых, частота самого сигнала должна быть точно известна, со всеми его допплеровскими сдвигами, и во-вторых, статистические характеристики сигнала и шума должны быть различны и тоже известны.
А дальше работают специфические методы радиоприёма, которых тоже два: во-первых, фильтрация за счёт разной статистики сигнала и шума (сейчас она обычно носит вычислительный характер, а раньше это были реальные фильтры из LC и других элементов), и во-вторых, накопление (зачастую весьма длительное), по мере которого гармоники начинают вылезать из шумовой полосы и становятся видимыми.
Но это я расписал работу с сигналом заранее известной частоты. Если же вы хотите измерить неизвестную частоту сигнала, спрятанного в шумах высокой интенсивности, то боюсь, это невыполнимая задача, поскольку такой шум весь состоит из сигналов произвольной частоты, и ваш сигнал - просто один из них (неизвестно какой).