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为了快速精确地完成小区搜索过程，对主同步信号（Primary Synchronization Signal，PSS）时域互相关算法加以改进，设计一种基于信号相似度的定时同步算法。重点改善定时同步过程中的精同步过程。在完成粗同步过程并获取PSS信号的粗略位置后，利用循环前缀信号所包含的冗余信息，确定PSS的精确位置，进而完成定时同步过程。原理分析和仿真结果均显示，改进算法可简化定时同步过程的计算复杂度，且满足TD-LTE系统小区搜索性能要求。