本发明提出了一种基于信号统计特征的目标信号检测识别方法。对待检测信号数据序列进行归一化处理，然后使其通过取自特征数据库的高信噪比信号特征向量构成的多分支并行FIR特征滤波器组，对滤波器组的每个并行分支的输出数据序列进行恒虚警检测，若某个分支或者多个分支的滤波输出数据超过预设门限，则表明输入信号中含有与特征数据库中的确知信号类型匹配的一种或多种信号成份，最后输出该检测识别结果。本发明可在强噪声环境中对低信噪比信号进行检测与识别，特别是具备对复杂环境中的多源同频混合信号进行检测与分选识别的能力，且工程实现复杂度低。