本文系统地介绍了灰建模理论的概念、特点、应用范围及灰色模型的性质，深入的研究和讨论了GM(1，1)模型和GM(1，N)模型的建模机理和方法，讨论了建模要求及建模中应注意的问题。 由于目标噪声实测信号的获取需要耗费大量的经费和时间，实测数据有限。本文还在深入分析了目标声场谱特征的基础上，分别建立了两类目标在不同频段、不同横距、不同深度及不同信噪比下的大量仿真数据。 在理论分析的基础上，根据目标识别的要求，分别研究了GM(1，1)模型和GM(1，N)模型在目标识别中的应用。设计了基于灰色模型的目标识别方案，分别建立了目标声场通过特性的GM(1，1)模型和GM(1，N)模型，并对其模型及模型参数的特点进行了深入的分析和研究，提出以灰色模型参数为特征量进行目标识别的方法。利用仿真数据和实测数据，结合神经网络的方法对基于灰色模型的目标识别方法的可行性和有效性进行了研究和验证，并比较了利用GM(1，1)模型和GM(1，N)模型进行目标识别的识别结果。 本文的研究紧密结合现代化目标识别发展的需求，体现了新方法研究与应用的特点，对提高目标识别精度具有较高的理论和实际价值。