音频大地电磁测深法（Audio-frequency Magnetotellurics，AMT）是一种以天然交变电磁场为场源的电磁勘探方法，而基于平面电磁波理论的卡尼亚电阻率测深法在分析大地结构和电性分布时，主要依据的是视电阻率与相位曲线的形态特征，所以阻抗估算是音频大地电磁法研究中最重要也是最基本的内容之一。1996年由美国EMI公司和Geometrics公司联合研制出的EH4电磁测深系统就是一种音频大地电磁测深的重要仪器。EH4电磁测深系统因为具有工作效率高、仪器轻便、数据采集信息量大等优点，近来广泛地被用到地质灾害调查、深部固体矿产勘查和环境监测等领域。本文从EH4电磁测深系统数据处理过程入手，对系统自带的IMAGEM软件处理数据过程中的所用到的基本方法和去噪技术进行了研究，并对数据处理软件进行了改进。论文研究了EH4电磁测深系统的时间序列的读取、时频转换、功率谱估算、阻抗张量估算和视电阻率计算等数据处理过程。分析了IMAGEM软件中的功率谱估算方法(傅氏谱估计方法)和阻抗张量估算方法(最小二乘法)的不足之处并对此提出了改进方法。采用形态滤波法对时间序列进行去噪研究，通过研究相同形状不同尺寸以及相同尺寸不同形状的结构元素滤波器对含噪声仿真信号的去噪效果，来选择最佳的结构元素，并使用这种结构元素的形态滤波器对实测数据进行去噪，取得了较好的效果。采用Hilbert边际谱进行功率谱估算，比较研究了模拟信号和实测信号的Hilbert边际谱和傅里叶谱，分析了Hilbert边际谱的优越性。讨论研究了最小二乘估计法和稳健估算(Robust)的方法原理以及处理过程。对比研究了改进方法与IMAGEM处理对实测数据的处理结果，结果证实了改进后方法的有效性。