应我国建设海洋强国的战略需求,海洋环境监测设备的发展取得了显著成果。本文以国防科研项目为背景,在海浪监测设备应用过程中,雷达回波信号衰减变化、海面环境复杂、雷达的工作模式等因素都会对估测有效波高产生不利的影响。为此,本文基于大量X波段雷达海上实测数据,对航海雷达图像信噪比反演海浪有效波高进行研究,主要研究内容如下:首先,对X波段导航雷达的成像机制进行研究,并且结合传统的基于X波段雷达图像反演海浪有效波高算法,发现上述因素会导致估测海浪有效波高的精度下降。其次,介绍了海浪有效波高的反演模型,并以其中一种信噪比计算方式进行研究。由于X波段雷达回波信号在不同位置上存在衰减变化,而船只在行驶过程中方向的改变会导致反演区域的信噪比测量出现误差,这会影响有效波高的估测精度。因此本文设计了一种反演区域信噪比校正的方法,可将不同反演区域的信噪比校正为同一个区域基准下的值,经海上实验数据验证了方法的有效性。然后,针对航行过程中由天线遮挡或船舶自身摇摆等因素导致雷达图像中存在阴影区域时反演有效波高的可信度问题,首先对反演区域的波数能量谱及信噪比变化进行了讨论分析,得出了不同阴影比例下的反演区域信噪比变化特性。依据工程项目海浪监测设备的误差指标,提出了保精度条件下允许的最大阴影比例阈值,该阈值可以作为复杂海面下算法有效性的评估指标。最后,针对实际应用中为保证船舶航行安全时X波段雷达选择使用中脉冲模式带来径向距离分辨率下降的问题,本文参考德国Wa Mo SⅡ提出的误差评估方法,以波浪浮标实测数据为比测基准,利用海上试验实测数据研究了海浪有效波高、波峰周期、波峰峰向等参数的测量误差特性,验证海浪反演算法在中脉冲模式下的适用性。