高阶统计量是研究非因果、非最小相位系统和非高斯信号的主要分析工具。它在信号检测、谐波恢复及特征提取等方面都有着特有的优越性。本文在理论分析的基础上，结合国防预研项目，对高阶统计量在信号处理领域中，尤其是舰船辐射噪声的特性分析方面，进行了研究。 文章首先分析了舰船辐射噪声的产生机理进行了分析并介绍了高阶统计量的定义和性质，特别指出了高阶统计量对高斯过程不敏感，这是我们利用它进行信号检测和估计的理论依据。双谱由于其相对小的计算量，使其成为最常用的信号分析方法。因此，本文利用了一种基于非参数法双谱分析的谐波信号精确重构方法对舰船辐射噪声的线谱分量进行了重构；另外，对于通过Hilbert变换解出的舰船辐射噪声包络进行双谱分析，有效地提取出了舰船轴频线谱。仿真结果和实船信号分析表明：上述方法可以有效地提取谐波特征和基频分量。 同时本文也讨论了基于参数法的舰船辐射噪声线谱分量的重构，相对非参数法双谱分析，该方法可利用较少的数据量达到较高的分辨率，但对于阶数的确定非常重要。 最后，本文介绍了舰船辐射噪声连续谱分量的的重构方法，同之前重构出的线谱分量结合在一起，完整地对舰船辐射噪声进行重构。