海洋的能量分布是在一定的频率和方向范围内的，海洋的方向谱可以很好的描述海洋能量的这种特性，所以研究海洋方向谱有很重要的理论和应用价值，一直以来是学者研究的重点。　　海洋波浪的数值模拟可以方便快捷地提供方向谱估计所需要的数据。本文介绍了两种波浪建模的方法，双重叠加法和频率方向对应法，并对两者进行了比较分析，频率方向对应法可以克服双重叠加法带来的周期性和锁相的问题，是一种很好的模拟方法。　　方向谱估计主要有最大似然算法(MLM)，重复的最大似然算法(IMLM)，最大熵算法(MEM)和贝叶斯算法(BDM)等。本文利用频率方向对应法产生的波浪，采用以上的方法，对方向谱进行了估计，通过对仿真结果的分析比较，讨论了各个算法在估计方向谱的优缺点。　　近年来，利用ADCP测量海洋方向谱的方法得到了学者越来越多的关注。ADCP依靠其强大的流速测量能力，通过水流速度和海洋波浪的关系，采用MLM和IMLM算法，得到方向谱。然而国内对于利用ADCP测量方向谱的研究比较少，没有相应的产品和模块。本文介绍了一种基于OMAP-L137芯片的数字信号处理机，其中包括了ADCP数据采集模块和数据处理模块。这给多功能商用ADCP的国产化提供了基础。