随着我国经济的快速发展和综合国力的逐步提高,许多重要部门对海洋监测提出了更高的要求。波浪浮标是一种常用的海洋监测设备,具有无人值守、自动测量的优点,目前被广泛应用于各个海洋监测站。它可以定点、定时、连续、准确地对海面波浪的高度、周期以及波浪传播方向等水文要素进行遥测。本文在介绍国内外波浪浮标研究现状的基础上,指出了国内现有浮标的缺陷,分析了国外浮标在我国不适用的主要原因,提出了一套完整的波浪浮标系统设计方法和波浪浮标数据处理方法。主要是波浪浮标整体系统的总体设计方案,重点是波浪数据采集系统的设计方案,包括：微处理器单元、GPS单元、加速度传感器单元、电子罗盘单元以及嵌入式系统中软件的优化设计。此外,在介绍随机海浪模型,波高和波周期等海浪参数统计方法的前提下,重点介绍了基于加速度传感器的波浪浮标的测波原理和基于GPS传感器的波浪浮标的测波原理,然后比较了两种方法的优缺点,针对两种传感器提出了基于卡尔曼滤波器的信息融合新算法,以提高系统采集波面序列的精度。最后在介绍海浪功率谱和方向谱估计方法的基础上,提出了基于我国近海水浅特征的波浪浮标系统的功率谱、方向谱和波向的计算方法。波浪浮标数据处理软件的设计核心是浮标协同测波数据处理系统。通过仿真实验验证了本波浪浮标系统及其软件的有效性。