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针对现有5G系统主同步信号同步算法在大频偏情况下的同步性能较差的问题,本文提出一种基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的联合检测算法,通过对传统互相关算法中的共轭相乘结果进行FFT变换,记录变换后的峰值,遍历所有峰值找到同步点,得出小区组内号,再进行载波频偏的估计.仿真结果及复杂度分析表明,改进算法不仅具有很强的抗频偏能力,尤其对于大频偏下的情况,同时完成载波频偏的估计,所增加复杂度在可接受范围内且检测性能稳定.