提高地震信号的分辨率是地震勘探所要解决的一项主要任务，而提高地震信号的信噪比是提高地震信号分辨率的先决条件。要提高地震资料的信噪比，需要消除地震资料中的随机噪声和相干噪声。本论文的研究工作主要是围绕如何消除随机噪声，此外对消除面波等线性相干噪声也进行了研究。 论文以小波变换为核心采用综合方法研究的思路，共完成了以下几种信噪分离方法及应用。在研究常规小波域阈值去噪方法基础上，提出了基于小波变换的改进阈值函数自适应去噪方法，通过对理论模型及实际资料处理显示，该方法有更好的去噪处理效果，且对信号保真度好，基本不会使有效信号发生畸变；针对信号和噪声在小波变换下奇异性截然不同的表现特征，运用小波域分时分频相关结合自适应阈值选取方法对含噪地震信号进行去噪处理；采用小波包分析法、KL变换和中值滤波联合去噪技术对含噪地震信号进行处理，首先使用小波包变换对不同频段信号进行精细分离，有效信号和噪声经小波包分解后，其小波包系数将表现出不同特性，然后根据这种不同特性进行去噪处理，对小波包分析法处理后的剩余地震信号进行KL变换，提取相关有效信号，最后对提取的有效信号进行中值滤波处理，进一步消除剩余噪声；利用二维小波变换对地震信号在时间、空间、频率和波数域内进行分解，并根据有效波和噪声在四维域内的分布进行有效处理。 通过对理论模型和实际资料的计算，验证了以上各方法的去噪效果和有效性，达到了提高地震资料质量的目的。