针对欠定盲源分离问题,从理论上分析矩阵对角化方法存在的不足。在混合矩阵已知的基础上,提出时频邻域源个数精确估计和矩阵对角化方法的源信号估计算法。通过度量不同的时频邻域内源信号估计结果的协方差矩阵的对角化程度,同时估计当前多源邻域内源信号数目及其时频波形。最后通过对混合矩阵求伪逆完成源信号的估计。理论分析和仿真结果表明该算法能够提高源信号的估计性能,并提高对源信号数目的适应能力。