随着油气资源二次开发以及勘探深度的不断增加，提高地震资料分辨率是人们面临的难点，反褶积技术作为一种提高分辨率的手段不断被发展和改进。根据地震记录褶积模型，分离地震子波提取反射系数序列是最终目的，传统的几种反褶积提取子波往往要对地震子波作最小相位假设，实际上提取的子波是混合相位子波，子波相位信息展开计算比较复杂。在反褶积方法的研究过程中发现同态变换系统能够很好的分离褶积信号，因此本文利用地震记录在复赛谱域中地震子波和反射系数影响的频率段不同，通过方向场低通滤波将反射系数的影响削弱，再进行多道对数谱算术求平均提取子波，统计出的子波自相关性增加、精确度提高，再利用统计出的子波对原始地震记录进行反褶积处理。模型正演实验通过合成四层介质反射系数多道地震记录以及合成单炮反射波地震记录进行处理分析，统计出的子波信息与原始子波基本一致。对实际单道地震资料、叠加剖面、单炮地震记录处理效果分析表明，该方法在实际地震资料提高分辨率的处理中达到一定的应用效果。