水声目标识别是水声领域的难题之一。以往利用单阵声纳信息的目标识别系统容易受到海洋信道、噪声、多目标干扰、波束形成等因素的影响，跟踪波束信号特征不够稳健。随着声纳技术的发展，现代声纳系统多装备多型声纳，这在空间和频域上扩展了声纳系统的覆盖范围，利用多阵声纳信息可以获取更多的有关目标的信息。本文从波束形成性能分析出发，提出多阵的频域拼接和功率谱干扰消除的方法，扩展了声源级特征作为识别的依据，以提高识别的可靠性和有效性。 论文完成的主要工作和各章节安排如下： 第一章，概述了课题的研究背景，水声目标噪声特征和识别发展现状描述，描述了各型声纳的特点以及多阵声纳用于目标识别的框架； 第二章，分析了常规波束形成时阵的指向性，以及对目标时频特征的影响； 第三章，研究利用多阵信息进行频域拼接，以及消除功率谱干扰的方法，获取更稳健的目标功率谱特征。提出了基于双阵功率谱分析的逐点搜索法用于频域特征恢复。 第四章，基于多阵信息，提出利用声源级特征用于目标识别，分析其可行性。 第五章，验证功率谱特征恢复的效果。