针对无线电波在传播环境中存在复杂的随机特点，使用随机分析方法和渗流理论，以随机非波动的观点对无线电波传播进行研究。本文发展并完善了随机射线方法，使用该方法对无线传播信道中的诸多问题展开研究。主要内容包括： (1)介绍随机射线的概念，发展并完善随机射线方法的理论体系，使得可以使用随机射线方法来研究无线电波的多径传播特性。把无线信道的物理传播环境建模为随机网格信道，应用位置渗流模型得到随机网格信道，后者成为随机射线概念产生和应用的物理基础。通过对无线信道中电波传播特点的分析，发展并完善了随机桥过程的概念，把它引入到无线信道研究领域。提出由随机桥过程样本构造的基本随机变量这一新概念，分别对布朗桥过程和Langevin桥过程产生的随机样本及其构造的基本随机变量的统计特性进行了研究。 (2)使用最大熵原理得到发生k次反射的随机射线在二维传播环境的概率分布。通过严格的数学计算得到了在Manhattan距离和Euclid距离度量下，二维和三维空间连续情形下随机射线的概率密度函数，以及Manhattan距离的度量下离散情形的概率质量函数的解析表达式。根据无线电波传播的传播特性，把无线电波传播过程当做粒子扩散过程，建立了无线电波传播的概率模型。 (3)使用随机射线方法研究和分析脉冲无线信道的传播特性。介绍了随机桥过程建模脉冲无线信道的基本原理，并在无线信道的几何随机模型基础上提出超宽带(UWB)室内多径信道的几何随机多反射模型。使用随机射线方法蕴含的概率思想，对UWB信道的成簇特性作出概率解释。结合脉冲无线信道的测量数据，对超宽带无线信道多径传播特性进行分析。使用最优化方法结合随机射线理论分析了UWB脉冲无线信道。 (4)使用随机桥过程样本构造的基本随机变量建模无线信道的一些特征参量，描述信道的空时传播特性。在一定的仿真条件下，使用布朗桥过程产生的样本建模无线信道中的多径传播轨迹，分别对散射体均匀分布的传播环境，以及有约束传播环境无线信道的空时特性进行分析。 (5)使用随机射线研究和分析研究二维短程无线信道的传播特性。使用随机桥过程产生基本随机变量，以自由布朗桥过程和自由Langevin桥过程为例对其统计特性进行理论分析，发现基本随机变量服从Rayleigh分布或者x分布随机变量之和的分布。对一个障碍物完全随机分布的二维传播环境的信道特性使用随机射线方法进行仿真分析，得到无线信道的一些特征参量的统计规律，验证了随机一射线方法研究无线电波多径传播特性的有效性。 (6)使用随机射线在传播空间的概率分布，研究和分析随机网格信道中的平均接收功率和路径传播损耗。研究了二维情形下无线电波无耗传播和有耗传播的概率模型，着重分析二维有耗传播情形下平均接收功率的概率计算方法及其应用。通过求解随机网格信道中一般随机射线和随机游动随机射线两种情形下平均接收功率的解析表达式，得到二维传播环境中的路径损耗模型，同时给出一般随机射线平均接收功率的界。对随机网格信道路径损耗模型与传统模型进行比较，发现随机网格信道中路径损耗是距离幂函数的指数函数，其函数曲线与传统的多断点路径损耗模型相类似。