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本文提出了一种基于分数阶功率谱的双基地MIMO雷达发射角、接收角及多普勒频率参数的联合估计方法。针对目标的运动速度及运动状态的不断变化导致回波信号中存在时变的多普勒频率，本文提出一个新的回波信号模型。针对该模型通过搜索分数阶功率谱（FPSD ）的峰值点实现多普勒频率参数的联合估计。随后，基于分数阶功率谱构造两个子阵，分别采用所提出的FPSD-MUSIC算法和FPSD-ESPRIT算法实现收发角的联合估计。接下来推导了该信号模型中目标参数估计的克拉美罗界。仿真实验验证了该文所提算法的有效性。