目前将盲源分离技术应用于地理物理勘探领域还是一个十分前沿的课题,针对这一课题,本文分别围绕盲源分离理论本身及其在地球物理勘探中的应用两个方面,开展了以下研究:1)针对盲源分离算法中步长因子的自适应选取问题,利用辅助分离系统重构分离性能指标与步长因子的对应关系,提出一种新的变步长自适应盲源分离算法。该算法相对于固定步长自适应盲源分离算法和新近的变步长自适应盲源分离算法,拥有更快的收敛速度和更小的稳态误差。2)将线性系统辨识问题纳入到盲源分离瞬时混合模型中,提出一种基于盲源分离理论的线性系统辨识算法。该算法避免了一般线性系统辨识算法中对于噪声特性的约束,在低信噪比环境下仍能取得较为理想的辨识结果。3)基于盲源分离理论提出一种新的井口声发射钻井液气侵检测算法。该算法放宽了目前基于系统辨识的井口声发射钻井液气侵检测算法中对系统模型噪声的特定限制,采用在线处理的方式,可以实时地跟踪钻井液系统参数的变化,防止气侵事故的发生。4)在利用两个观测信号恢复两个源信号的的多次波相减技术的基础上,基于盲源分离理论,提出多个观测信号恢复多个源信号的的多次波减去算法。该算法根据混合矩阵的先验知识,巧妙地解决了盲源分离理论中固有的不确定性问题,实现了一次波的有效辨识和提取。