提出了一种基于平稳小波和分数阶傅立叶变换的脉冲星超分辨率TOA估计算法。首先，对一个周期内的脉冲星信号进行多层平稳小波分解。然后，估计出与各层低频系数分数阶傅立叶变换相对应的TOA。最后，对脉冲星信号到达时间进行复合估计。实验结果表明，在低采样率，强噪声背景的情况下，该算法能获得稳定、准确的脉冲信号到达时间。