DSP, АЦП, только быстродействие ему особо не нужно, достаточно в два-с-копейками раза больше, чем максимальная частота, и рассчет - наверное ПФ, нахождение максимума, а затем уточнение максимума, методов есть достатчоно, ну и рассчет с нужной разрядностью для обеспечения разрешающей способности.