近年来，多输入多输出（MIMO，Multiple-Input Multiple-Output）雷达成为了研究热点。MIMO雷达利用多个天线发射多重信号，并在接收端利用多个天线接收回波信号。这些信号都是相互正交或者相互独立的，从而可以在接收端匹配滤波来分离各个信号分量。与传统雷达相比，MIMO雷达在自由度、抗杂波能力、角度分辨率等方面具有很大的优势。本文针对MIMO雷达信号处理中波束形成和参数估计进行了研究。本文论述了MIMO波束形成方法的基本概念，在理论分析的基础上分析了单组Kronceker积逼近的波束形成方法，并将其拓展至多组Kronceker积逼近的波束形成方法。针对在实际应用中存在导向矢量失配和阵元误差的情况下，介绍了三种经典的稳健波束形成方法，并着重探讨了一种基于误差界约束的稳健降维自适应波束形成方法。波达方向（Direction of arrival, DOA）估计是阵列信号处理领域的一项重要内容，MIMO雷达采用多发多收式，提高了系统的目标分辨力，根据MIMO雷达信号模型特点，探讨一种基于三迭代算法的MIMO雷达DOA估计方法，该方法能在小样本条件下即可获得优良性能。