传统的地震成像都是基于一次反射波能量进行的，多次反射波则被视为一种噪音。多次波的存在，会严重降低地震资料的信噪比，影响偏移成像的质量。因此，压制多次波就成为地震资料数据处理中的一个关键问题。多次波可分为两种：自由表面多次波和层间多次波。自由表面多次波的能量通常比层间多次波的能量强得多，因而也成为压制的重点。压制多次波的方法通常包括两大类：基于一次波和多次波之间差异的滤波方法和基于波动方程的预测减去法。和传统的滤波方法相比，预测减去法具有能适应复杂地下介质并且几乎不需要地下界面先验信息的优点，从而成为压制多次波方法发展的主要趋势。 本文研究了基于波动方程的反馈迭代法预测并压制自由表面多次波的基本原理和实现步骤。在引入Berkhout矩阵算子的基础上，建立了自由表面反馈模型，并由此推导出了自由表面多次波场的矩阵表达式。利用在自由表面处接收到的总反射波场减去自由表面多次波场，即可得到去除自由表面多次波之后的地震反射波场。本文采用了一个多次线性迭代算法，从而改善并提高了多次波衰减的质量。每次迭代的一个重要环节就是必须估计出一个自由表面算子。本文先是对自由表面算子进行适当简化，然后直接在频率域利用最小能量准则来估计自由表面算子，从而简化了程序设计，减少了运算时间。最后，通过对一个水平层状介质模型和一个起伏海底层状介质模型分别进行计算，结果表明本方法不仅能够有效地消除地震剖面中存在的自由表面多次波，而且一般只需2次迭代即可，从而验证了该方法的正确性和可行性。和抛物线拉冬变换法压制多次波处理效果的对比表明，本方法能够更好地适应复杂地下介质的情况。