本发明公开了一种目标状态估计的通讯信号降维与量化的联合优化方法。具体步骤包括：1)通过对状态的线性降维的方法降低系统状态的维数，满足独立平行信道传输数据的维数限制；2)通过多电平量化新息卡尔曼滤波器预测，得到信号的预测值，进而得到信号的新息；3)在传输功率约束和带宽约束下，以最小均方估计为准则，联合设计状态的线性降维的方法和时不变对称量化方法，对新息进行量化；4)在信号接收端，采用多电平量化信息卡尔曼滤波器对接收到的新息进行滤波，估计对象的状态。本发明可以使得在传输信号满足通讯约束的同时，信道接收端的状态估计器具有较高的估计精度，是一种有效的信号处理方法。