海洋资源是21世纪重要的资源之一，如何合理地开发海洋资源，保护本国领海不受外来侵犯，是各国面临的重要议题。由于海洋表面存在波动，会使发射到海浪上的雷达信号回波功率谱产生频移，从而影响目标的探测。引起回波谱频移的一块海浪的回波即被称作海杂波，该频移值的大小称为Bragg频率。研究和应用海洋回波的功率谱，在抑制有用目标探测中的海杂波影响、提取海洋表面流场信息、进行气象预报等方面具有至关重要的意义。高频地波雷达(HFSWR)配置的平台有岸基、船载和星载等形式，本文主要研究岸基平台和船载平台HFSWR的回波功率谱模型。目前对于岸基HFSWR回波功率谱的研究已经很成熟，国内外在理论和实验上都已经取得一些成果。本文首先研究了岸基HFSWR海杂波模型和雷达截面积方程的推导。基于边界扰动理论，可以由海洋表面的傅里叶变换推算出海杂波的雷达截面积方程。对推导出的一阶、二阶雷达截面积进行仿真，经过归一化、解非线性方程和Romberg积分等数值计算过程，做出了岸基HFSWR数字谱图形，并研究了不同条件对海杂波数字谱的形态和幅值的影响。由于受海洋波动的影响，实际船载平台可能出现不同程度的抖动。除了船载平台本身的运动外，本文将实际船载平台受海洋影响的振荡运动分解为六个维度，研究了不同海态情况下船载平台的振荡运动情况，并探讨了船载平台的振荡运动对于雷达天线回波信号的影响。不同于岸基HFSWR的情况，由于平台的运动，船载HFSWR的功率谱会发生一定程度的展宽。本文在雷达天线为垂直电偶极子的情况下，在已有的漂浮运动的基础上，在船载平台做匀速直线运动时，由一阶电场方程推导出了海杂波的一阶雷达截面积方程，验证了所推导模型的正确性，并比较了不同因素对谱的形态和幅值的影响。另一方面，从雷达发射的模拟信号出发，得到了回波信号的表达式，将回波信号进行傅里叶变换可以得到海杂波谱。由于海浪的波动是随机的，所以回波谱的幅度和相位都是随机序列，本文研究了回波谱幅度和相位的统计特性，提出了一种新的随机序列相关性的定量检验方法——求差法，给出了该方法的理论基础，并且对于高斯分布和对数正态分布的色噪声序列，经过多次试验得到了其相关性检验的结果。