在拖曳水池中模拟海上不规则波浪的随机运动现象，进而研究波浪对海洋工程和港口建筑物的作用，可为工程设计与科学实验提供可靠的依据。研制多向不规则波造波机进行物理模型实验具有重要意义。本文主要有三个部分：根据波浪理论，分析了规则波及随机波的特性，以及各个波浪参数之间的关系；用四个浪高仪组成的阵列在武汉理工大学船海系实验室拖曳水池以不同的采样间隔和采样点数系统地测量了风浪的方向谱；分别用最大似然法(MLM)、扩展的最大似然法(EMLM)和扩展的最大熵法(EMEP)对实测数据进行了方向谱的估计，在与前人工作进行分析对比的基础上，得出了自己的结论。实验数据的分析结果表明，该造波机完全可以胜任船模耐波性试验的要求，并且还可以根据需要模拟不同的海浪谱，模拟精度达到了实验的要求。为今后提高科研和实验教学的质量奠定了基础。