地震数据采集是地球物理勘探中非常重要的一个环节，三维高密度地震采集往往耗时长且花费巨大，因此随着油气勘探开发的逐步深入，提高效率对于油气勘探来说至关重要。基于此，人们提出了多源地震数据采集方法弥补传统地震采集技术的效率不足。多源地震采集采用多个震源同时激发（或者按照一定延迟时激发）同步接收，可以大幅度减少采集时间从而降低采集成本。多源地震数据采集虽提高了采集效率但同时也给地震数据带来了严重的混叠噪音，无法对其直接进行常规地震数据处理，所以在地震数据处理之前必须要对多源地震数据进行波场分离来得到相对比较干净的单炮地震记录。
　　为了更好的解决多源地震数据带来的噪声问题，本文提出利用基于改进的S变换域多源地震信号分离方法进行多源地震数据分离。首先，从数学以及物理角度出发对多源地震数据采集进行理论分析。其次对多源地震数据当中的混叠噪声以及随机噪声进行伪分离，消除延迟时对混合震源数据的影响。然后对伪分离的地震数据进行动校正处理，并将动校正后道集数据转换到S变换域。最后使用改进的S变换方法设计自适应滤波器对混叠噪声进行去噪，并且通过多次循环迭代不断增强有效信号，直至得到相对比较干净的单炮地震记录。理论数据及实际资料试算表明，本文研究的基于改进的S变换域多源地震信号分离方法能够对多源地震数据进行保幅分离，获得多倍数的与传统地震采集一样的地震资料，大大提高采集效率，为三维高密度多源地震资料分离处理提供技术支持。