地震子波恢复是波阻抗反演及正演模拟的基础，本文介绍了统计性子波提取中用到的高阶统计量的基本理论，介绍了地震子波的特性，总结了子波提取的方法、技术，分析了高阶累积量拟合法提取子波的理论依据。论文详细介绍了地震资料处理中常用的非线性寻优技术，对最近提出的紧致遗传算法的基本原理进行了研究，基于随机游动理论，分析了紧致遗传算法中概率向量的进化规律，由于随着概率向量的不断进化，两个竞争个体的基因排列越来越相近，降低了概率向量的进化效率，进而提出了一种改进的分级竞争紧致遗传算法，以提高竞争个体基因排列的差异性。在函数优化问题中的仿真结果表明，改进的算法的进化效率和全局寻优能力得到提高。 基于高阶累积量拟合法的统计性子波的提取，实质上一个非线性优化问题，本文首次将紧致遗传算法运用到这种方法中，研究了紧致遗传算法分支在实际问题优化求解中的可行性和有效性。课题研究中采用了MATLAB和C++混合编程技术，通过MATLAB和C++的混合编程，有效利用了MATLAB已有的高阶统计工具箱的功能，也发挥了C++运行速度快的优点。最后，本文根据褶积模型产生人工合成地震数据，用紧致遗传算法进行子波提取，仿真结果表明了紧致遗传算法在子波提取中的有效性。