地震波阻抗反演是储层预测与流体识别的重要方法,如何提高反演的分辨率及抗噪性是值得关注的问题。压缩感知算法具有较高的求解精度和较高的分辨率,在地震信号处理领域中逐渐成为热门的研究方向,用于解决地震储层预测的诸多问题。压缩感知算法在地震波阻抗反演中的应用主要为基追踪阻抗反演和匹配追踪阻抗反演,相对而言,基追踪反演的稳定性更强。基追踪算法是利用构建子波库,并将原始地震信号投影到子波库上而得到反射系数的一种地震信号处理方法。本文旨在针对宽频带及其中所含的低频信息,对基追踪算法做出相应的改进,使基追踪算法能够更好地利用海上斜缆地震数据所富含的低频信息,提高反演方法的分辨率。基于此研究目的,本文以低频信息为切入点,利用富低频信息的子波、单道合成记录和合成地震剖面讨论了低频信息所带来的高分辨率优势,证明了挖掘地震数据中低频信息的必要性与合理性。在此基础上对基追踪方法进行了约束项的改进与公式推导,得到了能够更好地利用低频信息的低频稀疏双约束基追踪阻抗反演方法。具体而言,包括以下研究工作:(1)首先研究基追踪反演方法的基本原理,分析了压缩感知算法相对于传统的信号处理方法的不同以及优势。压缩感知不同于传统的信号处理方法,该方法是通过构建子波库,并将原始的信号,通过基追踪算法投影到子波库上,得到了对原始信号的稀疏表示,实现了利用少量的观测值对原始信号的高精度重构,并基于基追踪算法的原理框架,引入了褶积模型,介绍基追踪算法在地震信号处理中的基本应用。(2)其次,分析了宽频带数据中低频分量的重要作用。第一,对子波的低频分量做了讨论和分析。分析发现,富低频信息的子波在时间域具有更小的旁瓣;第二,对单道记录中低频分量的作用做了讨论和分析,发现富低频信息的单道记录在地层处具有更强的振幅;第三,对合成地震剖面进行了分析,发现富低频信息的地震剖面具有更高的分辨率,在富低频剖面上反演可提高反演的分辨率。(3)对基追踪反演方法进行约束项改进,在原来一范数稀疏项的基础上增加了低频约束项,使传统的基追踪反演方法发展为低频稀疏双约束基追踪反演方发,并以实际工区数据和测井数据验证了方法的有效性,体现了本论文的理论和实际应用价值。