一种高阶累积量的高精度时延估计方法，属于信号处理领域。本发明包括以下步骤：对两路接收信号进行互相关处理和自相关处理；对自相关处理和互相关处理的输出做高阶累积量一维切片运算；将高阶累积量一维切片中相对应的两个变量设置为零并将另外一个对应的变量当做时间，获得两个时域信号；对两个时域信号做互相关运算，获得时延信息；对上一步互相关运算的输出做希尔伯特变换并取绝对值；锐化相关峰；进行峰值检测，得到高精度时延信息。本方法通过对噪声的多级抑制，有效地抑制了高斯白噪声、相关噪声及非高斯色噪声等多种噪声，提高接收信号的信噪比，非常适用于多种噪声存在的背景下低信噪比信号的高精度时延估计。