随着地震勘探的不断发展，勘探对象越来越复杂，这就要求地震资料处理技术必须向高分辨率方向发展。地震子波估计和反褶积技术是提高地震资料纵向分辨率的有效手段，但是目前的子波估计和反褶积方法仍然存在很多的适用条件。工业生产中采用的子波提取和反褶积方法通常还是假设地震子波是最小相位，地层反射系数是随机白噪，这些假设条件限制了这些方法的应用。　　本文围绕地震子波提取和反褶积方法的改进，主要从四个方面进行了研究。　　针对实际地震子波往往是混合相位子波的事实，本文提出了一种基于高阶累积量的混合相位子波提取方法。通过设计三维滞后窗对地震资料的四阶累积量进行平滑处理，然后估计地震资料的三谱，利用Pan-Nikias公式递推出混合相位子波的相位谱，通过二阶统计的方法计算出地震子波的振幅谱，最后反傅里叶变换得到最终的混合相位子波。这种方法克服了传统的二阶统计对地震子波相位不敏感的缺点，能够恢复非最小相位地震子波。　　在子波反褶积方面，本文提出了两种混合相位反褶积方法。第一种方法是利用有限数据分解原理，将混合相位地震子波进行分解，通过计算分解后的归一不相关纯相位滤波算子，进而对脉冲反褶积结果进行纯相位滤波，这种方法能够消除脉冲反褶积结果中的剩余子波相位成分，提高地震记录的纵向分辨率。本文提出的另外一种混合相位反褶积方法是基于多项式求根的方法，通过传统的方法估计最小相位地震子波，然后计算最小相位子波Z变换的根，并把最小相位子波单位圆外的一部分根变换到单位圆内，找出变换可能的排列组合，分别进行混合相位子波反褶积，依据最大峰度准则选择最优混合相位子波，在此基础上进行确定性子波反褶积。　　本文最后一个研究内容是稀疏约束反褶积方法，在反射系数稀疏假设条件下，实现了基于贝叶斯反演理论的修正柯西约束反褶积，并通过引入稀疏信号重构理论，利用基追踪方法和非线性同伦算法实现了稀疏脉冲反褶积。　　本文对三谱混合相位子波提取方法和混合相位反褶积方法进行了数值模拟和实际资料处理，结果表明，这几种方法能够克服地震子波最小相位假设，具有一定的实用价值。同时，本文对基追踪稀疏脉冲反褶积方法进行了数值试验，这种方法能够很好地恢复原始的反射系数序列，并具有良好的抗噪性。