随着现代通信技术的飞速发展,预测复杂环境下的电波传播特性已经成为一个越来越重要的研究课题。其中电波预测模型是非常重要的部分,经过前人的研究和发展,已经提出了不少有实际意义的预测模型,但大部分是在特定的环境下才适用,目前仍然没有一个完整的电波传播估算理论模型,特别是现代移动通信网络技术的快速发展,更需要合理分配资源,尽量减少电波传播过程中的盲区,研究电波传播的路径损耗也变得越来越重要。随着通信业务的增长,用户数也不断增加,对通信系统容量的要求也越来越高。另外,为了满足通信行业的需要,高频无线发射源也越来越多,这样空间中电磁环境污染越来越严重,因此,必须对辐射的电波传播特性进行分析。本文基于抛物线方程方法来计算通信系统中的电波传播损耗问题。本文借助于抛物线方程方法对电波传播预测问题进行了深入的研究,主要做了以下工作:首先,介绍了电波传播的理论,分析了电波传播的几种基本机制,对自由空间的电波传播,绕射传播,折射和反射现象等几个方面进行详细的阐述,并推导出相关计算公式。第二,基于前人已有的抛物线方程算法基础,对抛物线方程算法的理论进行更深入,更细致的推导,从二维抛物线方程的基础上推导三维抛物线方程,同时推导了三维抛物线方程标准抛物线方程形式,二维标量抛物线方程、三维标量抛物线方程,引入了伪微分算子处理方法,使计算速度很快,使得计算准确率得到提高。第三,研究了如何提高场的计算精度,为了提高三维抛物线方程计算的速度,采用分步傅里叶变换法,详细阐述了分步傅里叶变换法算法的工作原理以及如何进行奇偶分解法来加速求解,利用位函数的原理来推导宽角三维抛物线方程,与其他计算方法的场对比,分步傅里叶变换方法计算速度更加快,更准确。第四,分析了抛物线方程计算带来的误差系数,采用分段均匀来代替很长一段不均匀的路径来减小误差的方法。同时给出了计算初始条件和边界条件,初始源采用天线辐射方向图的方法获得,处理了无界自由空间的电波传播。第五,分析了抛物线方程计算媒质的特性,以便于处理不同媒质边界条件,对于水平极化和垂直极化方式进行了分析,并将媒质的特性加入到抛物线方程中进行计算。第六,对比现有实际地形环境下的电波传播模型,并分析和计算了常见环境中的电波传播问题,特别是大地,海水,高山及多障碍物第不同地形情况进行实际分析,并得到了很好的计算结果。最后,本文利用数学计算工具matlab平台设计参数输入界面接口,使操作更简单,界面更加合理,可以针对不同的环境参数进行设置,并用图形显示输出的计算结果,非常适合理论仿真。