本发明公开了一种基于调制谱特征的水中目标在线筛选方法,其步骤包括，通过接收阵接收水中目标辐射噪声信号；对接收阵接收的水中目标辐射噪声信号进行预处理并分解为不同频段的窄带信号；获取低频噪声幅度调制信号，得到其DEMON谱，对DEMON谱进行多频带加权融和，再对其进行时频综合，得到时频综合的DEMON谱融合结果，从融合结果中提取出DEMON线谱，对其稳定性进行判别，如果其具有稳定性，则认为存在水中目标。本发明方法能够较好的适应低信噪比数据，在判定各线谱之间是否成倍频关系时，可以允许相差多个频率点，同时能应对幅度起伏严重时的多时刻调制线谱，并采用对分裂的两根线谱进行合并并修正线谱要素等方法来提升检测调制谱轴频及倍频线谱的能力。