地震波场在本质上是不同类型、不同偏振特性的振动相互干涉和叠加的结果,是三维矢量波场,而单分量记录仅能记录到三维矢量波场的部分投影。地震波偏振分析的目的就是提取地震波场的空间偏振特性和特征参数。本文针对地震波的偏振特点,详细阐述了极化滤波的原理,相应的方法以及极化滤波器的设计。介绍了目前已有的几种滤波方法,重点分析了以协方差矩阵为基础的极化滤波方法,给出了滤波参数的算法。利用Fortran编程,实现了协方差矩阵法极化滤波算法,完成了三分量地震偏振分析和极化滤波处理模块。通过理论模型测试,取得了较好的效果,并对影响滤波效果的因素进行了分析,结果表明：(1)极化滤波方法是目前分离三分量记录中PP波和PSV波场的一个较有效的方法。通过合理选择滤波器的有关参数(如p,q,N等)可达到分离纵、横波,增强有效信号,压制干扰波的目的。(2)在协方差矩阵法极化滤波的滤波参数中,对滤波效果影响最大的参数是q值,其次是时窗N,参数p一般对滤波效果影响不大。改变q值可以调节滤波器通放带宽窄的目的,达到不同的滤波效果；改变时窗N的大小,会直接影响到求出的极化率的大小及计算出的极化方向的准确性。