一般情況下，對于短波通信線路，天波傳播比地波傳播更有使用意義。這不僅僅因為天波傳播是通過電離層反射傳播進行遠距離傳播，還因為天波傳播可以在無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4000km，通過多次反射可傳輸遠達上萬千米，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等人的實驗數(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)學模型。1997年美國電信科學協(xié)會（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)測計算軟件的統(tǒng)稱，主要用于指導(dǎo)不同季節(jié)、不同太陽黑子活動、不同通信時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)是短波天波場強估計領(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個短波臺站之間的82條地理路徑在181條通信鏈路上，每小時的短波天波通信信號場強實測值的月中值。數(shù)據(jù)在時間跨度上包含了近兩個太陽黑子周期，頻率涵蓋2.5MHz～25.8MHz范圍，共38712個數(shù)據(jù)記錄。本文將D1/1中的數(shù)據(jù)進行處理，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行場強預(yù)測計算
REC533軟件在預(yù)測計算時需要輸入的參數(shù)主要包含發(fā)射機和接收機相關(guān)參數(shù)，以及時刻、通信系統(tǒng)、通信需求和計算的相關(guān)參數(shù)等。其中，發(fā)射機和接收機相關(guān)參數(shù)、時刻參數(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，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在計算鏈路性能時，當收發(fā)兩點之間的鏈路大圓距離小于7000km時，采用與VOACAP類似的射線跳躍模型計算接收場強。當鏈路大圓距離大于9000km時，通過計算最低可用頻率（LUF）和最高可工作頻率（operationalMUF），再利用經(jīng)驗公式計算出接收場強。當鏈路大圓距離在7000km和9000km之間時，采用上述兩種方法計算接收場強后進行平滑處理。
REC533計算完成后輸出的計算結(jié)果包括接收信號場強中值（DBU）、最高可用頻率（MUF）和頻率反射概率（MUF_Day）等22個參數(shù)。除了從輸出文件中提取DBU值用于和實測統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行對比外，本文以國家新聞出版廣電總局五九四臺（以下簡稱五九四臺）為例，選取幾個代表頻點，利用ITS軟件仿真計算五九四臺發(fā)射站到各覆蓋區(qū)的鏈路場強（單位：dBμV/m），如圖2至圖4所示，其中縱軸表示一天24小時（UTC時間），橫軸表示鏈路距離，彩圖表示場強大小。表1為初步估計所選擇頻點的可用時間和覆蓋區(qū)的距離范圍。
由表1可知，五九四臺在澳大利亞，印度和西亞三個鏈路方向，低頻段（5MHz～8MHz）發(fā)射時，在北京時間10時～24時之間，場強值最高，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，在北京時間0～10時之間，場強值最高，而且覆蓋范圍廣，可有效覆蓋鏈路方向區(qū)域范圍。
通過與實測統(tǒng)計數(shù)據(jù)的對比，可以看到REC533在一定程度上能較為準確地預(yù)測短波天波傳播的接收場強，可以用于開展短波頻率規(guī)劃和系統(tǒng)的效能預(yù)測。ITU-D1/1數(shù)據(jù)通過歸一化處理簡化了天線和發(fā)射功率的設(shè)置，但也為預(yù)測軟件在實際通信場景下的使用帶來困難。在實際環(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)測準確性受到嚴重影響。為了有效使用預(yù)測軟件，還需要開展針對實際通信系統(tǒng)的專題實驗，收集數(shù)據(jù)，對預(yù)測軟件的性能進行全面檢驗。
