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磁异常探测兴起于第二次世界大战时期，早期主要用于沉没船只的探测，后来用于军事目标探测，以及扩展到资源探测领域。出于军事应用的重要意义，磁异常探测得到足够的重视，特别是潜艇探测。水下或陆地下隐蔽的铁磁目标容易被地磁场磁化，产生一定强度的准静态磁场辐射场，磁力计在铁磁目标附近会测得磁异常信号。由于磁异常信号较微弱，会受到地磁场脉动等噪声的影响，磁异常探测受到了极大限制。磁异常目标信号提取方法的有效性和高效性成为军事安全和现代化战争取得优势地位的重要技术。 本文对磁异常目标的信号提取方法展开了一系列研究，主要内容如下: 1.详细介绍了磁异常探测基本原理，对仿真结果和实测结果进行了对比分析。在物理机理和数据分析的基础上，对磁异常目标信号、地磁脉动噪声以及海浪噪声等进行了深入探讨。 2.基于磁异常信号产生的物理机理，对标准正交基匹配滤波算法做了详细分析，提出了相关信息熵检测方法，提升了磁异常信号的定位精度。 3.基于信号处理基本理论，在信噪比较高的情况下，对单传感器测量的信号用功率谱估计、小波变换和奇异值分解进行了处理;提出了小波-奇异值分解和频域奇异值分解算法，发挥出一定的效果;对单传感器弱信号提取算法进行了方法总结。 4.在低信噪比的情况下，利用多传感器处理，分别对固定传感器平台和运动传感器平台进行了有效的信号提取。在固定传感器平台情况下，提出了一种高精度模型，并在矢量和标量传感器测量上进行提取;在运动传感器平台情况下，基于多传感器建立了卷积分离模型，引入了卷积盲源分离理论，提出了频域相关提取算法，形成了运动平台信号提取方法。