近年来，随着海洋遥感技术的发展，X波段雷达作为一种重要的海洋监测手段引起了人们的高度重视。相对于传统的监测手段，利用X波段雷达进行海洋监测具有造价低廉、方便快捷、经济实用以及高时空分辨率等优点，具有广泛的应用前景。基于X波段雷达反演海态的研究在过去的几十年中取得了较大发展，而我国在这方面的研究起步较晚，因此需要大力开展利用X波段雷达反演海态方面的研究。本文简要回顾了利用X波段雷达反演海态参数技术的发展历史和国内外研究现状，并介绍分析了基于X波段雷达反演海态参数的原理和技术路线，在此基础上对反演过程中涉及的海流的反演、带通滤波器的设计以及分辨率对反演结果的影响等几个重要问题进行了深入的分析研究。海流是重要的海态参数，其反演算法是基于线性波所满足的频散关系方程。海流的反演是整个反演过程中最为重要的，为此本文深入研究分析了基本频散关系和高阶频散关系以及流速对频散关系的影响，并在此基础上探讨了四种海表面流反演算法，通过模拟和试验数据验证了算法的有效性。通过比较分析每种算法的优劣，为今后算法的改进提供了依据。由于海杂波图像受到大量噪声的干扰，因此得到的图像谱中经常会含有非海浪成分，这必然会对海流及其它海态参数的反演结果产生较大影响。为了提高反演的准确性，必须要对应用于海流反演的滤波器设计进行研究，从而提高滤波效果。针对这一问题，本文对现有的应用于海流反演的滤波算法进行了深入分析，提出了一种新的基于滤波器设计的海流反演算法，并通过对试验数据验证了该算法的可行性和有效性。海态参数的反演精度除了受到具体算法的影响外，还受到采样数据的影响。本文通过处理时间采样不同的试验数据，研究了分辨率对反演参数精度的影响。试验结果表明，要获得良好的反演结果，雷达天线的转速不能太低以保证合适的频率空间，用于反演的雷达图像序列的数目不能太少以保证合适的频率分辨率，从而在保证反演精度的基础上，提高反演的效率。