双基地互质电磁矢量传感器（Electromagnetic vector sensor,EMVS）多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）雷达在传统的MIMO雷达基础上加以改进,在其发射阵列和接收阵列上使用EMVS,且以互质阵列取代传统的均匀线阵,充分结合了MIMO雷达在目标参数估计的优势、EMVS有效利用电磁波的极化信息和互质阵列大幅度扩展的阵列孔径,可在一些特定的场景下,能够以优异的表现实现角度估计及目标检测,也因此蕴含不可胜计的理论研究价值以及实际应用价值。本文在双基地互质EMVS-MIMO雷达的基础上,研究出一种传播算子算法用于完成2D（two-dimensional）-DOD（direction-of-departure）和2D-DOA（direction-of-arrival）估计。本文的主要研究工作如下:（1）阐述了MIMO雷达、目标角度估计的相关内容,主要包括涉及MIMO雷达的研究发展状况、国内外目标角度估计和稀疏阵列研究现状,引出了本文目的。（2）介绍了EMVS的理论基础及信号接收模型、互质阵列和双基地MIMO雷达的统计模型,并且展示了应用于该雷达下三种经典的DOA估计算法,并且为了达到验证三种算法性能的目的,设计了初步的仿真试验,同时分析了三种算法优势和劣势。（3）针对生存环境的复杂性愈演愈烈、常规双基地MIMO雷达捉襟见肘的抗干扰能力等问题,结合EMVS的优点提出了双基地EMVS-MIMO雷达系统。研究了用于该雷达系统的ESPRIT-based算法和PM算法,两种算法不仅能以优异的表现完成2D-DOD和2D-DOA估计,并且可以自动配对DOD/DOA。最终设计一系列的仿真分析比较了这两种算法用于估计角度的性能表现。（4）研究了双基地互质EMVS-MIMO雷达系统模型,相比较常规的均匀线阵（Uniform Linear Array,ULA）,互质阵列能够取得更为优秀的分辨率和估计角度表现。这是因为互质阵列具备超出半波长的阵元间隔,在阵元数目相等的情况下阵列孔径更大,自由度也相对更高。基于该雷达独特的优点,研究了一种传播算子算法用于其2D-DOD和2D-DOA估计,此算法的核心思想是构造传播算子,无需特征值分解协方差矩阵,不必进行谱峰搜索,但可以做到自动配对仰角和方位角,而且仅需较低的复杂度。仿真结果证明该算法实现了估计角度性能上的改进。