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短时傅里叶变换可获信号的时频瞬时振幅谱和时频初始相位谱，小波变换可获信号的时频瞬时振幅谱和时频瞬时相位谱。为更完整描述非平稳信号，可同时获得信号高精度的时频瞬时振幅谱、时频初始相位谱和时频瞬时相位谱，还可在此基础上构建时间相位域的振幅谱。本文提出一种改进的短时傅里叶变换，并基于短时傅里叶变换获得的高精度时频瞬时振幅谱、时频初始相位谱和时频瞬时相位谱，提出了时间相位域振幅谱属性。为减小噪声对上述四种属性的影响，提出利用高精度时频瞬时振幅谱的峰值及其对应的高精度时频瞬时相位谱重构信号，进一步提高其精度和稳定性。合成数据及实际三维地震数据应用效果验证了本文方法的有效性。