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卫星通信系统中存在的大的多普勒频偏严重影响着系统的性能.为了提高频偏估计的性能,基于5G NR帧结构和同步信号,提出新的利用级联积分梳状(Cascaded Integrator Comb,CIC)滤波器插值的小数倍频偏估计算法.该算法分两步实现小数倍频偏估计:首先,利用结构简单、运算快速的CIC滤波器对接收主同步序列(Primary Synchronization Signal,PSS)信号和本地PSS进行插值处理,以增加采样点;然后,使用基于P SS的互相关算法估计频偏.算法分析和仿真结果表明,所提算法相较于基于P SS的互相关方法可以取得更好的估计准确度,具有很强的实用性.