随着经济快速发展，能源短缺是当下最急需解决的问题，新能源的开发与利用将是未来的热门领域。本文主要针对在海浪能的利用过程中需要用到的波浪浮标进行研究与开发。文中首先对国内外的波浪浮标监测技术进行了对比与总结，在分析了各种浮标优缺点的基础之上，初步设计了一款基于六轴姿态识别传感器的波浪浮标系统，介绍了其主要硬件结构与传感器参数。其次着重对海浪频率获取的方法进行了分析与实验，考虑到海浪的非平稳非线性特征，引入了希尔伯特变换。对浮标竖直方向上的重力加速度进行EMD分解获得多个窄带信号，以窄带信号的能量大小作为获得主成分的判断依据，对其进行希尔伯特变换获得瞬时频率序列，利用3σ准则对该序列进行筛选处理,得到波浪频率值，在对数据的分析过程中比较了希尔伯特边际谱和傅里叶谱的异同点，指出希尔伯特处理方法的分辨率更高且更贴合实际情况。最后利用浮体X、Y轴的倾斜角度估算出外观波向的主要传播方向。在软件处理上，X、Y轴的倾角采用了卡尔曼滤波算法，通过加速度计和陀螺仪两传感器的互补融合实现的，很好的解决噪声和漂移问题，能够正确的估算出浮体姿态。在湖上进行水波实验，利用上述方法进行六轴数据计算处理，最终得到的波浪频率、波浪方向信息与实际现场试验情况相符，验证了分析算法的可行性与准确性。