时延估计是信号处理领域中的一个热点课题，在声纳、雷达、通信、医学诊断等领域均有重要的应用。本文在总结时延估计的研究现状及讨论经典时延估计算法的基础上，重点研究基本的互相关法、基于广义相关的时延估计算法、二次相关法、改进的二次相关法以及精确的时延估计算法。　　首先，本文讨论了时延估计的基础理论，包括宽带信号模型、参数估计理论以及时延估计常用的评价标准。其次，研究了经典的基本互相关时延估计算法，在此基础上研究了二次相关时延估计算法;研究了广义相关时延估计方法，研究提出了改进的二次相关时延估计算法，该算法进一步提高算法的抗噪声性能。讨论了处理实际数据时相关峰认证的问题。　　最后，讨论了精确的时延估计方法。首先，研究了简单的抛物线插值法和频域补零法。其次，研究了谱细化法及谱细化的快速实现，谱细化法突破了采样率的限制，提高相关函数的分辨率，而快速谱细化法降低了计算量。最后研究了广义相位谱时延估计方法，并研究提出了改进的广义相位谱法。