电波传播预测在现代无线通信及广播电视系统中扮演着极其重要的角色,准确的电波强度预测对于城市小区的建立与维护有着重要的意义。传统的预测方法是基于测量数据的统计方法,这要求不同小区之间具有统计相似性。随着系统容量的要求不断提高,使得小区的划分越来越小,甚至出现了更小的微小区。这直接导致了这种统计相似关系的丢失,从而使传统的统计方法失效。现在需要一种确定的方法来进行电波覆盖范围预测及传播特性分析。本文主要是研究了基于GIS用射线跟踪技术结合几何绕射的信号预测算法。本文首先阐述了城市小区概念及传播预测的必要性、传播预测的各种算法及最新进展,并简要概述了本文研究的主要内容。随后,对多种模型进行了研究和分析。由于城市电波传播环境的复杂性,在对电波传播预测的长期研究发展中产生了适应不同环境不同区制的预测模型。本文对构建方式不同的DPM和SPM模型进行了研究和分析。此后着重研究了射线跟踪模型。目前大多数模型是适用于大区制的电波传播预测,而现代无线通信的趋势是小区制,本文对适于小区制的射线跟踪模型进行了深入的研究。通常意义上的射线跟踪计算量极大,因此需要建立合适的射线跟踪模型。在参照了镜像法、射线管法等射线跟踪思想的基础上,改进了准三维射线跟踪模型。该模型基于虚拟源方法,通过确定反射源、绕射源的有效区域,依次找出有效区域内对射线传播可能有贡献的反射面和绕射点,并以此建立数据源树结构。本文所采用的方法借鉴并延伸了辐射源树的概念,将接收点也加入到由发射源、反射源和绕射源组成的树结构中,这样的树结构己经代表了整个传播路径,运算快捷且效率高。在本文的最后,针对如何解决GIS电子地图与电波传播模型数据库的数据存储格式兼容等问题进行了研究。