由于线性调频连续波（LFMCW）汽车雷达对产品体积的要求，阵元和系统通道数都存在一定的限制，其角度分辨能力大幅降低。为了在系统体积和成本保持不变的情况下提高测角分辨能力，本文利用多载频MIMO雷达发射频率分集信号，通过MIMO雷达多发多收的特性产生虚拟阵列以此扩大天线孔径。该方法利用LFMCW上下扫频的数据进行精准的测距测速，同时运用MUSIC算法在测角范围内进行谱峰搜索精确估计目标方向，仿真结果表明了所提方法的可行性和有效性。