随着国家海洋战略的推进,海洋通信需求不断增长,尽管陆地无线网络已经进入5G时代,但是现有的海洋通信更多只能依靠卫星通信和岸基通信。由于海上无线电波传播容易受到海面起伏、大气折射等影响,现有的陆地无线信道模型不能直接应用于海上通信。本文从电磁波传播的基本原理出发,基于射线跟踪算法,结合实测数据,精细化电波传播模型,实现海上电波传播路径的准确预测。本文主要研究了以下内容:1、传播环境建模与船-船间无线信道模型研究。对海面、舰船等电磁波传播环境进行建模,采用预处理对环境模型进行简化,基于射线跟踪算法得到船-船间电磁波传播的直射路径、一次反射路径和两次反射路径,建立船-船间无线信道模型,结合实测数据对模型进行对比分析,计算实测数据与仿真结果的均方根误差。利用船-船间无线信道模型仿真分析了不同海情级、不同载波频率、收发天线间不同距离的影响,仿真结果与实际情况相符。2、船-船间无线信道模型优化与对比。基于船-船间无线信道模型,从基于PO算法对海面散射场进行计算、引入平滑处理、海面元剖分精度以及样本数量四个角度对无线信道模型进行修正与优化,结合实测数据,分别对比分析了1.5GHz、1.8GHz、2.5GHz、4.3GHz和6GHz五个频点的接收功率值,给出了不同情况的仿真建议。根据船只在海上的六自由度公式,仿真讨论船只在海上晃动对电磁波传播的影响,考虑船只垂荡运动对收发天线天线高度的影响,分析讨论了船只垂荡对接收功率的影响情况。3、天线位置优化研究讨论。基于粒子群优化算法,结合船-船间无线信道模型,以接收功率值最大为优化目标,分别得到不同天线类型、不同载波频率以及不同发射天线高度时,收发天线的最优位置以及最优接收功率值,并对定向天线的不同角度进行了优化分析。根据不同天线的最优位置,仿真分析了收发天线所在船只上的功率覆盖情况。4、岸-船间无线信道模型建立。对岸环境和近岸的有限深海面重新建模,基于修正的船-船间无线信道模型,建立岸-船间无线信道模型,将模型与实测数据进行了对比验证,并仿真分析了陆地类型分别为裸土和沙土时对电波传播的影响、土壤类型对岸环境相对介电常数的影响以及天线高度变化和天线距离海岸线距离远近对接收功率的影响。