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针对卫星通信中时频重叠的多载波信号,提出了一种基于循环自相关函数的时延估计算法。该算法分别分析了信道衰减、滤波器等信号参数已知和未知两种情况对应的算法理论和实现步骤,并分别阐述了载噪比大小、符号长度、频率精度、幅度精度以及频率间隔等参数对该算法的影响,同时给出了多载波混合信号时延估计的理论界。分析和仿真结果表明,该算法具有有效性。