现代雷达技术迅猛发展并得到广泛应用,其中利用雷达进行高精度、高分辨的目标方位角度估计成为人们研究的重点之一。在实际DOA估计中,希望在保持高精度、高分辨率的DOA估计性能时,雷达系统结构尽可能简化,系统成本尽可能低。基于此,本文提出了一种基于稀疏阵列的TDM MIMO雷达系统,重点介绍了该系统的结构、工作原理以及对目标的方位角度估计算法。本文主要内容如下:1、研究了采用线性调频连续波体制的MIMO雷达系统,将经典的DOA估计算法——MUSIC算法应用于MIMO雷达系统并进行了仿真验证。2、针对稀疏阵列雷达系统,研究了其阵列优化设计方法,主要包括最小冗余线性阵列配置、基于遗传算法的阵列优化方法。通过优化结果对比,最终选择遗传算法来对本文所提出的稀疏阵列进行优化设计。3、对本文提出的基于稀疏阵的TDM MIMO雷达系统进行了详细的介绍,并将MUSIC算法应用到该系统中,仿真分析了目标在运动和静止状态下系统DOA估计性能。结果表明目标在静态时,本系统可以实现高精度、高分辨率的角度估计,而在运动时,该系统的DOA估计性能会因频率走动、相位误差的影响而明显降低。4、针对稀疏阵TDM MIMO雷达系统对动目标进行DOA估计时产生的频率走动问题,本文提出了基于Keystone变换的方法来消除走动;针对相位误差问题,提出了基于FFT的误差矫正方法。经仿真验证了方法的有效性,保证了该系统在低成本、低复杂度下依然有高精度和高分辨率的DOA估计性能。