在超深钻井作业中,由于泵噪声的主要干扰,有效信号的获取非常复杂。因此,本文主要针对泥浆脉冲信号泵提出了四种基于模型的噪声抑制方案。首先,在详细分析泵噪声特性的基础上,建立了三种泵噪声状态空间模型(线性非时变模型、线性时变模型和非线性模型)。然后,分别采用基于线性系统的标准卡尔曼滤波和采用非线性系统的扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波算法对泵噪声进行重构和滤波。此外,还特别采用了基于新的功率阈值函数的小波阈值去噪方法,滤除泵噪声去除后的剩余随机噪声。同时,对稳定/非稳定泵噪声状态下不同SNRs(信噪比)的含噪泥浆脉冲信号进行了仿真。此外,还对四种方案进行了深入的噪声抑制性能实验。结果表明,四种方案均能抑制甚至去除原始信号中的稳定或不稳定泵噪声:方案1和方案2的去噪效果相似,可以将不同强度的稳定和不稳定泵噪声信号的信噪比分别提高约5~25db和5~14db;方案3可将信号的信噪比分别提高4~20db和2~8db,方案4可分别提高4~20db和1~8db。在综合考虑去噪能力、计算强度和收敛速度的基础上,我们建议采用将非时变线性模型与标准卡尔曼滤波相结合的方案1