无论是天然地震学还是勘探地震学,要实现对地下介质变化与地下构造的精确刻画,我们都面临着提高地震资料信噪比的难题。人们通常根据信号与噪声在时间或者空间方面的差异来确定选取合适的滤波方法,以提高地震资料的信噪比。但是各种滤波方法都有其使用条件,通常只有满足某种滤波条件的地震资料,才能取得良好的去噪效果。近年来,利用各种震源研究地下介质变化成为地震学发展的一个热点问题。本文中,我们针对主动源数据的特点,发展了相关的滤波方法。本文详细介绍了S变换的基本理论,并对其公式推导及特性做了详细阐述。S变换是短时傅里叶变换和连续小波变换的结合,它的基本小波不必满足容许性条件,时频分辨率与频率有关,并且反变换与傅里叶变换有直接的联系。在实际应用中我们可以把信号从时间域转化到时频域,再变换到频率域,最后转化到时间域,其变换快速且无损可逆,没有信息的丢失。S变换克服了短时傅里叶变换固定分辨率的缺陷,具有多种分辨率。它相当于对小波变换的进行了相位校正,具有小波变换没有的相位因子,保留了每个频率所对应的相位信息。S变换又是线性变换,和Wigner-Ville分布和Cohen类等双线性变换比较,不会存在交叉项的干扰,具有较高的时频分辨率。但是S变换的基本小波固定,因此许多学者对S变换进行了改进,得到了各种形式的广义S变换。为了提高地震资料的信噪比,我们基于S变换的独特优势,将其应用于时频域的滤波去噪。通过把信号从时间域变换到时频域,在时频域分析信号和噪声随时间的分布情况,设计合适的滤波器保留有效信号滤除噪声和干扰,再反变换到时间域从而达到信噪分离,提高地震资料的信噪比。主动源探测技术是一种很有发展前景的地球深部构造探测技术,从勘探地震学发展出来的气枪震源,为人们突破天然地震的一些限制,实现对地下结构进行主动探测提供了很好的技术平台。相较于一些传统的人工震源,气枪震源具有高信噪比、精确定位、震源特性可测量和低成本等优势。气枪震源的低频成分丰富,适合探测地球深部地壳；并且它由GPS授时,激发时间精确；气枪信号传播距离远,最远在离气枪源百公里内可以发现很强的气枪信号；而气枪源的高度可重复性可以让我们通过源的叠加来提高信噪比。虽然地震资料的多次叠加可以提高地震信号的信噪比,但是我们希望结合S变换时频滤波设计一种专门处理主动源气枪信号的滤波方法,用来提高单次激发气枪信号的信噪比。在本文中我们提出了一种S变换模板滤波去噪新方法,通过对同一台站接收到的气枪信号进行多次叠加从而得到高信噪比的信号,然后用叠加的高信噪比信号作为模板,在时频域根据模板设置滤波器并对每一次激发产生的气枪信号进行滤波去噪。通过应用S变换模板滤波技术对模拟数据的处理,验证了我们方法的可行性和实用性。然后又对距离气枪源112km的台站接收到的实际气枪数据进行了处理,得到了高信噪比的单次激发气枪信号,并且与带通滤波和小波变换滤波结果做了简单比较,说明了S变换模板滤波不仅能有效压制噪声并且不会削弱有效信号,而且经过滤波的单次激发气枪信号和叠加信号的波形相似性也很高,证明了我们方法的有效性。