针对已有正交频分复用(OFDM)信号时延(TOA)估计算法抗噪声能力弱的问题,引入TK能量算子,在旋转不变技术(ESPRIT)算法基础上,提出一种TK-ESPRIT算法进行TOA估计。该算法利用TK算子对瞬时信号变化敏感的特点,首先对信号互相关函数进行处理,使相关函数峰值更加明显;然后构造特征矩阵,利用ESPRIT算法完成TOA估计。仿真结果表明,与已有算法相比,提出算法可以有效提高估计精度。