一般情況下，對(duì)于短波通信線路，天波傳播比地波傳播更有使用意義。這不僅僅因?yàn)樘觳▊鞑ナ峭ㄟ^電離層反射傳播進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播，還因?yàn)樘觳▊鞑タ梢栽跓o法使用地波傳播的極短距離內(nèi)建立無線電通信線路。通常，天波傳播通過一次反射可以傳輸?shù)淖畲蟮孛婢嚯x高達(dá)4000km，通過多次反射可傳輸遠(yuǎn)達(dá)上萬千米，甚至作環(huán)球傳播。因而電離層反射傳播是短波通信的主要方式。

　　1993年，Vogler和Hoffmeyer根據(jù)Wagner和Basler等人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出信道的傳遞函數(shù)、脈沖響應(yīng)以及散射函數(shù)，并得出寬帶信道的數(shù)學(xué)模型。1997年美國電信科學(xué)協(xié)會(huì)（ITS）在Vogler模型的基礎(chǔ)上推出了ITS信道模型，它適合于寬帶和窄帶兩種情況，其基本思想與Vogler模型的思想類似。ITS模型成為迄今為止理論最成熟的寬帶建模方法，當(dāng)然這種模型也存在著未解決的問題（見圖1）。

　　ITU-REC533是根據(jù)國際電信聯(lián)盟（ITU）的ITU-RP.533建議書編寫的短波天波通信性能預(yù)測(cè)計(jì)算軟件的統(tǒng)稱，主要用于指導(dǎo)不同季節(jié)、不同太陽黑子活動(dòng)、不同通信時(shí)段和地理位置的短波天波通信鏈路規(guī)劃與操作。ITU-D1/1數(shù)據(jù)是短波天波場(chǎng)強(qiáng)估計(jì)領(lǐng)域數(shù)十年來國際合作取得的成果，于1989年1月正式發(fā)布，主要包含1964年～1985年的21年中分布在全球的68個(gè)短波臺(tái)站之間的82條地理路徑在181條通信鏈路上，每小時(shí)的短波天波通信信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)實(shí)測(cè)值的月中值。數(shù)據(jù)在時(shí)間跨度上包含了近兩個(gè)太陽黑子周期，頻率涵蓋2.5MHz～25.8MHz范圍，共38712個(gè)數(shù)據(jù)記錄。本文將D1/1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，去除了無效的數(shù)據(jù)記錄，共得到16268條記錄。每一條記錄都包含了進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)計(jì)算

　　REC533軟件在預(yù)測(cè)計(jì)算時(shí)需要輸入的參數(shù)主要包含發(fā)射機(jī)和接收機(jī)相關(guān)參數(shù)，以及時(shí)刻、通信系統(tǒng)、通信需求和計(jì)算的相關(guān)參數(shù)等。其中，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)相關(guān)參數(shù)、時(shí)刻參數(shù)和頻率參數(shù)等數(shù)據(jù)可以從處理后的D1/1數(shù)據(jù)記錄中直接獲得。同時(shí)，根據(jù)D1/1數(shù)據(jù)歸一化的說明，設(shè)置發(fā)射功率為1kW，收發(fā)天線dBi的全向點(diǎn)源，收發(fā)天線°，天線D增益數(shù)據(jù)在所有的方位角和仰角上的增益均為1。

　　REC533的電離層系數(shù)數(shù)據(jù)需要通過指定數(shù)據(jù)文件的路徑來確定使用的數(shù)據(jù)來源。在ITU發(fā)布的軟件版本中，只提供了一套數(shù)據(jù)文件。REC533中的電離層系數(shù)數(shù)據(jù)與CCIR（Oslo）基本一致。REC533在計(jì)算鏈路性能時(shí)，當(dāng)收發(fā)兩點(diǎn)之間的鏈路大圓距離小于7000km時(shí)，采用與VOACAP類似的射線跳躍模型計(jì)算接收?qǐng)鰪?qiáng)。當(dāng)鏈路大圓距離大于9000km時(shí)，通過計(jì)算最低可用頻率（LUF）和最高可工作頻率（operationalMUF），再利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出接收?qǐng)鰪?qiáng)。當(dāng)鏈路大圓距離在7000km和9000km之間時(shí)，采用上述兩種方法計(jì)算接收?qǐng)鰪?qiáng)后進(jìn)行平滑處理。

　　REC533計(jì)算完成后輸出的計(jì)算結(jié)果包括接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)中值（DBU）、最高可用頻率（MUF）和頻率反射概率（MUF_Day）等22個(gè)參數(shù)。除了從輸出文件中提取DBU值用于和實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比外，本文以國家新聞出版廣電總局五九四臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱五九四臺(tái)）為例，選取幾個(gè)代表頻點(diǎn)，利用ITS軟件仿真計(jì)算五九四臺(tái)發(fā)射站到各覆蓋區(qū)的鏈路場(chǎng)強(qiáng)（單位：dBμV/m），如圖2至圖4所示，其中縱軸表示一天24小時(shí)（UTC時(shí)間），橫軸表示鏈路距離，彩圖表示場(chǎng)強(qiáng)大小。表1為初步估計(jì)所選擇頻點(diǎn)的可用時(shí)間和覆蓋區(qū)的距離范圍。

　　由表1可知，五九四臺(tái)在澳大利亞，印度和西亞三個(gè)鏈路方向，低頻段（5MHz～8MHz）發(fā)射時(shí)，在北京時(shí)間10時(shí)～24時(shí)之間，場(chǎng)強(qiáng)值最高，而且覆蓋范圍廣，可有效覆蓋鏈路方向區(qū)域范圍；高頻段（17MHz～20MHz）發(fā)射時(shí)，在北京時(shí)間0～10時(shí)之間，場(chǎng)強(qiáng)值最高，而且覆蓋范圍廣，可有效覆蓋鏈路方向區(qū)域范圍。

　　通過與實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的對(duì)比，可以看到REC533在一定程度上能較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)短波天波傳播的接收?qǐng)鰪?qiáng)，可以用于開展短波頻率規(guī)劃和系統(tǒng)的效能預(yù)測(cè)。ITU-D1/1數(shù)據(jù)通過歸一化處理簡(jiǎn)化了天線和發(fā)射功率的設(shè)置，但也為預(yù)測(cè)軟件在實(shí)際通信場(chǎng)景下的使用帶來困難。在實(shí)際環(huán)境中，需要正確設(shè)置有效發(fā)射功率、收發(fā)天線D增益圖、天線方位角、接收噪聲、接收門限信噪比、最小接收電平等眾多參數(shù)。在系統(tǒng)設(shè)置中引入的誤差將使預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性受到嚴(yán)重影響。為了有效使用預(yù)測(cè)軟件，還需要開展針對(duì)實(shí)際通信系統(tǒng)的專題實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)，對(duì)預(yù)測(cè)軟件的性能進(jìn)行全面檢驗(yàn)。