Hilbert-Huang 变换是一种新的分析非线性非平稳信号的时频分析方法。这种方法的关键部分是经验模态分解(EMD)，任何复杂信号都可以通过EMD 分解为有限数目并具有一定物理意义的固有模态函数(IMF)。利用Hilbert 变换求解每一阶固有模态函数的瞬时频率，最终得到信号的时频表示，即Hilbert 谱。 经验模态分解方法具有自适应性和高效性，同时，也存在模态混叠的缺点。本文在经验模态分解的基础上引入小波滤波技术，建立分频经验模态分解方法。应用小波滤波和经验模态分解同时对信号进行处理，实现信号的不同频率分段，从而得到分段固有模态函数。分频经验模态分解方法能有效的消除固有模态函数中模态混叠的现象。 结合分频经验模态分解方法和Hilbert 谱分析方法，可以建立分频Hilbert-Huang 变换。与小波分析相比，分频Hilbert-Huang 变换对非线性非平稳信号的时频分析结果具有更客观的物理意义。 本文运用分频Hilbert-Huang 变换对地震非平稳信号进行分析，分析得到的结果很好的刻画了地震信号的时频特征。并与小波分析作用在同一时间序列得到的结果进行比较，从而说明分频Hilbert-Huang 变换的优点与高效性。