近年来,海域数据通信需求日益增加,但现有的海域通信网络和技术无法满足用户对系统经济高效的需求。与此同时,陆地通信系统正蓬勃发展,TD-LTE日益显示出在数据带宽方面的优势。利用TD-LTE网络不仅能够实现基本的语音通信、数据传输、远程监控等功能,还能够提供高效的海面增值服务,为当前面临发展困境的海洋通信网络建设提供了良好的发展契机。另外由于海面环境的特殊性,在海洋大气中容易形成大气波导层,电磁波在大气波导层中能够形成远距离甚至超视距传输,所以如果能够将波导机制与TD-LTE系统相结合,就能够实现海面经济高效的宽带超视距通信系统,促进海面通信系统的发展。本文主要从这一角度出发,针对海上TD-LTE通信系统中波导对系统的影响进行了研究,论文的主要工作如下:第一,全面分析波导环境的形成机制,了解波导在我国海域的分布情况,并利用抛物线方程模型预测波导传播中电磁波的路径损耗问题。论文中针对海面出现概率最大的蒸发波导和表面波导进行了研究,分析了电磁波频率、波导高度和强度等因素在这两种波导条件下对传输的影响。通过研究可以发现,通常在表面波导环境中,1GHz左右的电磁波传播效果最好,在蒸发波导环境中,10GHz附近的电磁波传输路径损耗最低。波导的高度和强度对电磁传播的影响也很大,通常波导强度和高度越大,传播路径损耗越低。第二,搭建海面通信环境中TD-LTE仿真平台,结合波导机制研究海面TD-LTE系统中波导传输影响。针对TD-LTE的工作频段1880-2655MHz的电磁波我们进行了仿真研究,仿真结果显示在表面波导条件下,系统的通信效果较好,误码率在0.01以下时,最远的传输距离能达到400km以上,在蒸发波导条件下,该频段的电磁波通信效果不够理想,若能采用10GHz的电磁波进行通信,当传输距离在60km以内时,可以保证传输的误码率在0.01以下。论文的主要贡献和创新有:研究分析波导传播机制,从电磁波频率、波导高度、波导强度、收发天线高度等多方面分析了波导传输中路径损耗的影响因素;将波导机制与TD-LTE系统相结合,分析波导环境对TD-LTE系统的影响,从而论证TD-LTE系统在海面波导环境中的可应用性,为搭建海上TD-LTE专网提供理论和数据支持。