本发明公开了一种对导频分段重组的频偏估计方法，主要解决现有载波频偏估计技术在信息传输速率过高的通信系统中无法兼顾导频开销、估计精度和运算复杂度的问题。其实现方案是：在接收端对本地导频和接收导频序列等间隔提取样点并重组，得到多对本地重组导频和接收重组导频序列；求多个接收重组导频的去调制序列，计算多个去调制序列的平均周期图，搜索其峰值得到频偏的粗估计位置；利用平均周期图峰值及其左右相邻幅值，对粗估计位置进行微调，得到精确的频偏位置，根据该频偏位置计算得到精确的载波频偏估计值。本发明能以较小的导频开销、较低的运算复杂度，达到较高的估计精度，适用于航天测控、卫星通信。