对于现场中子测井系统,中子信号通信传输处理在其中起着重要的作用,其计数获取性能将直接影响到核脉冲信号后期的分析研究。相比于传统的信号处理方式,压缩感知对信号传输重构性能有更大的优势。基于压缩感知的核中子测井信号重构将使中子信号在现场测井传输速度、重构信噪比、硬件设计等方面的性能得到明显优化。目前稀疏表示与重构算法一直作为压缩感知理论的重要研究内容,本文围绕这两方面内容开展以下工作:1、完成对核中子测井信号内在规律分析。通过压缩感知理论对中子信号稀疏表示,从理论和实验两方面对中子信号在小波基的变换进行分析,发现其中sym4、level6稀疏基对中子信号能较优稀疏表示。2、针对中子信号的稀疏表示问题,本文采用了基于小波熵自适应阈值的中子信号稀疏表示方法。在sym4、level6稀疏基的基础上,根据小波熵理论来自适应选择各尺度上小波熵值最大区间的小波高频系数的中值作为该尺度的噪声方差,从而得到对应尺度上的阈值,基于阈值函数对系数进行优化处理,进一步提高中子信号的稀疏性。3、针对中子信号的重构问题,本文对压缩采样匹配追踪算法（Co Sa MP）进行了改进。初始原子匹配准则方面,引用广义Jaccard系数匹配准则来代替内积匹配性准则;原子选入的标准方面,引用弱选择方式来代替选择固定的2倍稀疏度K数量的原子,进一步提高Co Sa MP算法的重构成功率和重构精度。通过重构成功率、重构误差和重建质量的对比仿真实验,验证了改进的Co Sa MP算法的重构效果。4、设计了基于压缩感知的核中子测井信号优化重构系统,包括稀疏表示、测量矩阵、重构算法和性能分析模块。将本文提出的系数优化与改进的Co Sa MP算法应用于该重构系统中,为中子信号的重构分析提供可视化平台。