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针对长序列互相关定时同步性能受频偏影响的问题,提出了一种分段频偏补偿的定时同步算法。该算法在分段互相关的基础上,使用频偏补偿替代传统的绝对值操作,在减少载波频偏对同步峰值影响的同时不增加噪声均值。理论分析和仿真结果表明,改进方法定时同步性能优于传统分段方法,适用于低信噪比大频偏的无线通信系统。