目前,GNSS-R(Global Navigation Satellite Systems Reflectometry)技术作为在全世界导航卫星基础上发展起来的一种新型遥感技术,已经开始应用在气象预测、环境状态监测以及交通安全运输等领域。该卫星遥感信号具有覆盖面积大、信号源广泛以及资源消耗低等特点,国内外众多机构学者在海面风速风向反演、海冰厚度探测、海面溢油状态监测以及海面有效波高反演等方向已取得重大技术进展,该技术的使用对于海洋环境的监测以及海洋的防灾减灾等领域具有重要意义。本论文论述分析了 GNSS系统中发射信号的主要导航卫星,并详细的调研分析了GNSS-R技术的当前研究状态、GNSS-R信号的特性、相关函数以及GNSS-R的海面波高反演几何模型。在此研究基础上,进一步介绍了本论文中采用的GNSS-R硬件接收机的整体架构和相关模块功能,主要包括上视天线、下视天线的仿真设计指标以及多普勒延迟映射接收机(DDMR)的设计构建。其次研究了当前阶段基于GNSS-R技术测量有效波高的现有模型。详细阐述了通过相关函数的导数、干涉复数场以及反射信号信噪比建立模型的技术原理和相关流程。进一步开展对反射信号的时延多普勒图谱、相关功率数据以及信噪比SNR的分析计算,从而提出了基于反射信号相关功率和信噪比结合的方法进行数据反演,并且详细的给出本方案的具体路线及计算流程。最后在完成上述研究的理论支撑下,通过搭载在育鲲轮教学实习船的微小型海洋环境动力探测仪和Oceanpal接收机,部署和实施了反演有效波高的测量实验。该实验路线为从大连出发到台州,途径渤海以及黄海领域,整个实验进行的时间约四天,有效记录时间三十余小时。实验完成后对航行采集的实际数据编程处理得到了反演数据,对两种模型解算出的数据和航海波浪仪同时段观测数据进行分析对比,验证了本文提出的反演模型的优势与可行性,为后续的研究应用提供了参考价值和现实性意义。