本发明公开了一种基于矩阵束原理的频率分集MIMO雷达参数估计方法，方法包括：首先对频率分集MIMO雷达的接收信号模型进行了推导并对发射‑接收导向矢量中角度与距离的耦合关系进行了分析；其次，利用接收端匹配滤波后得到的回波信号构造出其增广矩阵束；然后通过对增广矩阵束采用矩阵分解和变换，分别得到包含角度与距离信息的对角相位矩阵。最后，考虑到目标的角度与距离参数的耦合和匹配问题，采用相同的特征矢量实现匹配，实现目标的准确定位。仿真结果表明，与现有技术相比，本发明在低快拍数和低信噪比下都表现出优越的估计性能。