地震勘探是油气探查的一种重要方法,以研究人工激发的地震波在地下的传播为基础,利用检波器接收响应信号,来解决构造地质问题,即用于寻找石油和天然气资源。但是检波器接收的响应信号中,存在大量的干扰噪声,很难辨别出有效信号的分布情况。尤其是近年来,随着油气资源的大量应用,浅层地震勘探已不足以应对需求。因此,需要向深层地震勘探发展。但是,随着勘探深度的增加,检波器接收的信号中有效信号越微弱,干扰噪声越强,使有效信号的恢复更加困难。因而,地震勘探资料去噪乃是地震勘探信号处理重中之重的问题。时频峰值滤波(time-frequency peak filtering,TFPF)算法是一种非常有效的时频分布去噪算法。近年来,已经开始应用于地震勘探资料去噪,并且取得了显著的效果。但是传统TFPF存在一些局限性:1.对于所有频率成分,传统TFPF仅使用固定窗长进行滤波。短窗长不能有效的压制随机噪声,长窗长会造成有效信号的衰减,该矛盾无法解决。2.传统TFPF仅沿时间方向进行滤波,没有考虑到道与道之间的空间相关性。3.TFPF等效成一个低通滤波器,即存在截止频率,当有效信号的频率成分高于截止频率时就会被压制。本文从TFPF算法的本质出发,通过理论推导论证了TFPF确实等效成一个低通滤波器。之后鉴于问题1,提出了时域自适应TFPF(T-ATFPF)。改进的方法是借助基于切比雪夫不等式的置信区间交叉准则结合短时能量原理对含噪信号进行预处理。然后,选择合适的阈值将含噪信号划分为信号段、缓冲段和噪声段。对于不同段计算出不同的最优滤波窗长进行滤波。通过人工模拟记录和实际记录的处理,验证了T-ATFPF在幅度保持和噪声压制上均优于传统TFPF。虽然T-ATFPF取得了不错的滤波效果,但是仍然没有解决问题2,3。同时,T-ATFPF也不适用于低SNR含噪信号的处理。鉴于上述原因,本文又在T-ATFPF的基础上,提出了时空域自适应TFPF(ST-ATFPF)。在该方法中,首先利用高分辨Radon变换将含噪信号转换到Radon域,使待处理的信号中包含时空特性。随后,构造不同窗长等效TFPF表达式的凸包,并且通过Viterbi算法寻找最小化给定权重函数的最优路径。最后,对得到的最优路径进行反高分辨率Radon变换得到最终的滤波结果。为了验证ST-ATFPF的有效性,分别将传统TFPF,Radon域TFPF(R-TFPF),T-ATFPF和ST-ATFPF应用于相同的模拟和实际的地震记录。通过对比实验结果,不难发现,ST-ATFPF在高频有效信号的恢复以及低SNR随机噪声的压制上,均明显优于上述三种方法。