Актуальность. В настоящее время при поиске нефтяных и газовых месторождений большое внимание уделяется более активному вовлечению в разведочный процесс слабо исследованных территорий, а также доисследованию природных резервуаров в районах промышленного освоения месторождений. Для этих целей широко применяются методы сейсморазведки, в результате чего формируются огромные массивы данных, подлежащие последующей обработке и интерпретации. Одной из задач, решаемой на этапе обработки, является надежное обнаружение сейсмических сигналов, особенно важное значение эта задача имеет при прослеживании волн, так как от достоверности обнаружения зависит качество построения отражающих границ. Поэтому построение эффективных методов и алгоритмов обнаружения сигналов на основе анализа ФЧХ, обладающих более высокой степенью устойчивости к помехам, является весьма актуальной задачей. Цель: на основе оптимальной и субоптимальной обработки ФЧХ сейсмических волн, получаемых при поиске нефтяных и газовых месторождений, построить методы обнаружения сигналов и исследовать их эффективность на моделях сейсмоимпульсов путем вычисления вероятностных характеристик ошибок обнаружения. Методы и средства исследования: методы статистического анализа и синтеза алгоритмов, теория случайных процессов, дискретное преобразование Фурье, методы обработки и интерпретации сейсмических данных, математическое моделирование и вычислительный эксперимент. Результаты. На основе метода максимального правдоподобия построена оптимальная процедура обнаружения сейсмических сигналов по их фазочастотным характеристикам. Получены аналитические выражения для вероятностей ошибок обнаружения. Показано, что оптимальное фазочастотное обнаружение обеспечивает результаты, близкие к результатам абсолютно оптимального метода обнаружения сигналов. Для практической реализации разработанного метода предложена субоптимальная обработка ФЧХ (равновесная обработка), не требующая информации о распределении энергии сигнала в частотной области. Проведены исследования помехоустойчивости метода обнаружения с равновесной обработкой, и получены оценки потерь в зависимости от числа использованных частотных компонент в спектре сигнала. Показано место применения разработанных методов обнаружения при решении задач прослеживания сейсмических волн.