地震子波的提取是地震数据处理中一项长期的重要研究课题之一。传统的子波提取方法一般需要对相位作某种形式的假设,例如地震子波是最小相位的。这在某种程度上限制了它们的实际应用。人们期望一种对子波的相位不做任何假设的更为准确的子波提取方法。本文提出了一种在频率域实现的地震子波提取的高阶累积量方法。其是先提取子波的相位谱后再求解时间域的子波。理论上本方法可适合于提取除零相位子波以外的任何形式的子波。 高阶累积量方法是一种从更高的阶数上给出地震记录的特性并且对相位谱敏感的方法。将高阶累积量用于地震子波提取成为近几年来热点研究问题之一。由于阶数越高计算越复杂,通常应用的只有三阶累积量和四阶累积量(二阶累积量即为自相关)。利用高阶累积量提取子波的方法分为时间域和频率域两类。前者是通过拟合或矩阵方程求解的方式直接求得时间域子波。由于相位谱的敏感性,时间域方法目前被关注的程度要高于频率域方法。然而,相位谱实际上包含了信号的所有相对信息。事实上其所具有的信息量要远大于振幅谱,在求得子波的相位谱后可以通过矩阵方程直接求解时间域子波。 本文提出的四阶累积量方法的计算流程主要包括:(1)计算地震记录四阶累积量的相位谱(2)通过相位展开求得子波的相位谱;(3)按照光滑度准则消除时移对子波提取的影响;(4)对相位谱做平稳化及平滑处理;(5)在较为准确地求得子波的相位谱后利用线性方程组求得时间域子波。 高阶累积量方法属于统计性方法。研究发现应用不同长度的时窗提取子波的效果可能有很大的差别。本文提出利用时窗长度扫描的方法,以不同的子波相位谱对地震记录进行子波零相位化处理,最后根据最大方差模准则确定最佳子波。 理论模型实验和实际资料处理均说明了该方法对最小相位及混合相位子波都有较好的处理效果。