未来的海战将具有很高的信息化程度，夺取信息优势是打赢现代化海战的基础。准确、及时地识别目标是战术指挥的前提与基础。现代海战快速、复杂的特点，要求被动声呐准确、快速地发现目标，并判定目标的类型。所以被动目标检测和识别是现代水声技术重点研究领域之一。高阶统计量分析是近二十年来国内外信号处理领域的一个前沿课题。它被广泛应用于所有需要考虑非高斯、非最小相位、有色噪声、非线性或循环平稳性的各类问题中。所以，高阶统计量是研究非线性和非高斯信号的有效工具，它在信号检测、特征提取以及参数估计等方面具有广泛的应用性。本文主要应用高阶统计量的方法对水中目标进行基频的估计。在本文中，我们首先介绍了高阶统计量的定义和性质，指出了高阶统计量对高斯过程的不敏感，这是我们利用它进行信号检测和估计的理论依据。由于1 1／2维谱保持了高阶谱的性质但其计算量却相对下降，本文主要运用1 1／2维谱进行特征提取，所以重点分析了1 1／2维谱的性质并给出仿真验证。其次，分析舰船辐射噪声的物理性能，并引入包络谱检测仿真试验模型，分析、比较求取舰船噪声包络的三种方法，对包络信号进行高阶统计量分析提取出包络谱，通过包络谱的净化，连续谱的平滑等算法分离出线谱分量，利用线谱判定准则找到能表征目标特征的疑似线谱分量。然后，通过差频与倍频算法从疑似线谱分量中检测出能够表现螺旋桨转速信息的目标基频。并利用Matlab’s的GUI，综合提取的方法与步骤，编写特征提取界面，实现不同目标的特征提取。