本发明公开了一种波达方向估计方法，该方法包括：利用多个天线接收回波信号；对回波信号进行傅里叶变换得到频域信号；利用奇异值分解对频域信号进行降维得到降维信号；利用数据拟合对降维信号进行稀疏复原得到原信号；在原信号中寻找目标元素，目标元素的值大于指定阈值；根据目标元素在原信号中的位置确定波达方向。本发明还公开了一种波达方向估计装置、雷达和可读存储介质。通过上述方式，本发明能够在提高测量精度的同时有效的降低算法的复杂度，提高运算速度。