塔巴庙区块奥陶系马家沟组马五1-马五5段是该区下古生界主要含气储层,其中部分层段发育典型白云岩,该区储层一直受上古生界多套煤层屏蔽的影响,煤层的存在会使地震剖面上出现强能量反射同相轴,目的层的有效信息被强反射遮盖,导致储层预测难以有效进行;该区目的层储集空间类型多样,孔洞缝叠合发育,构成了复杂的配置关系,地震资料主频低,分辨率低;研究区存在微裂缝,并且裂缝密度小,具有较高充填程度;研究区储层孔隙度以及渗透率低,并且具有较强横向非均质性,导致常规属性失效。因此,鄂尔多斯塔巴庙地区的勘探开发面临着很大的难题,具有很强的挑战性,但同时又具有十分重要的理论研究价值和科研价值。通过国内外文献的调研,论文首先介绍了信号时频分析以及分解重构技术,对常用的时频分析方式进行了总结测试,并对匹配追踪信号分解重构原理以及MP-WVD进行了分析,研究了基于压缩感知的稀疏信号重构方法以及Bregman线性优化求解问题。根据研究区存在的问题,本文提出的层位、子波约束匹配追踪剥离强屏蔽,处理数据时可大幅度减小运行时间,提高处理效率;同时实现了三种提高分辨率方法,基于GST的点谱白化处理、基于GST时变子波谱模拟提高分辨率技术、基于压缩感知的稀疏脉冲反射系数谱反演方法,前两种方法一定程度上起到拓频作用,提高了地震剖面的分辨率,基于压缩感知的稀疏脉冲反射系数谱反演方法在模型验证中可以看出具有较好的提高分辨率效果,实际资料应用需深入研究。经过煤层强屏蔽处理后进行属性分析对比,属性分析可以发现方差体(或相干体)可以较好地指示孔洞缝异常,蚂蚁体受精度的影响,效果还不明显,具体应用还要添加地质测井上的认识;分析得出该区储层对地震信号频率的吸收衰减作用较强,利用时频特性分析以及衰减分析可以指示储层位置;由于煤层的存在,约束稀疏脉冲反演受到较大影响,剥离强屏蔽后反演结果变好。