在地球物理学中,电磁学方法通常是用来研究大地内部介质的导电性结构,傅里叶变换是至今实际电磁数据处理方法中最常用、最普遍的方法。随着油气勘探工作的不断深入,勘探难度也日益增大,为了适应地质学家对物探工作的要求,其他方法也越来越受关注。大地电磁场(MT)信号是一种非线性、非平稳随机信号。目前大地电磁测深数据的常用处理方法[1]有:最小二乘法、远参考法、Robust法等。这些方法均采用傅里叶变换对大地电磁场时间序列进行频谱分析,由于傅里叶分析是一种全局变换,在时域中无任何频率的分辨能力,在频域中无任何时间的分辨能力,这样使得对信号噪声的时变滤波存在一定困难。本文引入S变换及广义S变换方法,简单介绍了目前该方法在国内外不同领域应用的成果,首先阐述S变换与广义S变换的基本原理、广义S变换频率与FFT频率的关系,同时研究了用于处理大地电磁测深理论数据的可行性、大地电磁场信号中常见的噪声及时频特征;在此研究基础上设计基于广义S变换的大地电磁测深资料的处理流程和方法,利用MT数据广义S变换之后的特点,采用时频比值图设置时频滤波器,同时提出三种门槛方法对噪声进行控制,并对实测资料进行处理,不同方法处理结果进行对比,显示其优越性。S变换是Stoekwell等人提出的,由于S变换中的基本小波是固定的,而对于大地电磁信息是要求比较宽的频率段,尤其对人文干扰大于100HZ和强度比较低的1HZ左右的电磁信号,想确定时间与频率达到令人满意效果,同样需要对S变换进行进一步改进。本文引入了叠加窗来减轻边界效应的影响,改进后的广义S变换是一种优于短时窗傅立叶变换和小波变换的时频分析方法,用其对电场和磁场时间序列信号进行频谱分析,一方面能够准确定位大地电磁资料中存在的噪声,通过定义不同的时频窗、不同的时频滤波器对噪声进行滤除;另一方面,能够变换得到更多的频谱系数,从而改善功率谱的统计质量。文章通过对理论模拟信号分析、并对稳定与不稳定的时间序列数据处理、专门针对实测数据受不同程度的噪声干扰进行处理,该方法能够准确定位大地电磁资料中存在的噪声;对所需要MT不同频率的信息,定义不同的时频窗和不同的时频滤波器对噪声进行滤除,对处理的结果与傅里叶和SSMT软件处理的结果进行对比,同时对不同的时频滤波器滤除的结果进行对比,视电阻率与相位的估算质量有了明显的提高,证实了该方法的可行性和有效性,针对不同的滤波方波结果也稍有区别。