了分析頻率相對時延的真實特性，利用數字式電離層斜向探測系統(tǒng)同時對三條短波路徑進行了一天連續(xù)測試[8]，三條路徑分別為：新鄉(xiāng)至青島580 km，測試時間間隔1h；新鄉(xiāng)至重慶940 km，測試時間間隔2 h；新鄉(xiāng)至廣州1 380 km，測試時間間隔為2 h。斜向探測系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1 斜向探測系統(tǒng)組成A/D數據處理器數字式測高儀BPM鐘同步器發(fā)射端掃頻接收機A/D數據處理終端BPM鐘同步器接收端
測試時系統(tǒng)發(fā)射端在短波頻段內以一定的頻率間隔進行掃頻，在每一掃頻點的駐留時間內發(fā)射若干脈沖，接收端同時開始掃頻接收，經數據處理輸出測試結果。測試過程中，系統(tǒng)的脈沖個數、脈沖寬度及脈沖重復頻率都可以設置。測試精度主要決定于收發(fā)兩端的頻率同步和時間同步精度，只要收發(fā)兩地的起始頻率、終止頻率、頻率步長、脈沖重復頻率、每個頻率的持續(xù)時間做到一致，就能保證良好的頻率同步。時間同步是利用BPM短波鐘實現，其精度主要決定于GPS短波授時系統(tǒng)的精度和A/D轉換器精度。整個系統(tǒng)的測試精度小于10 μs。
實際測試的各類參數設置如下：頻率范圍在2～30 MHz；頻率步長在50 kHz；脈沖寬度在66 μs，掃頻速度在1 000 ms；每頻脈沖數100。
測試得到了大量的離散數據，非單模傳播數據對應的是一個頻點有幾個時延值。數據處理的第一步工作是整理出單模(一跳F層)傳播數據。
受測試系統(tǒng)的頻率分辨率與接收靈敏度和去干擾能力限制的影響，測試結果的頻率最小間隔為10 kHz。由于信道是時變的，所以導致測試數據的頻點間隔不固定(頻率間隔兩兩彼此不同)，使得從原始數據中直接得到某固定頻率間隔相對時延的樣本數量非常有限，有時根本就沒有。將離散曲線擬合成連續(xù)曲線就能解決樣本數量不足的問題。數據處理的第二步工作采用最小二乘法對單模傳播時延數據進行擬合，擬合結果表明，單模傳播的絕對時延與頻率的關系基本接近于三次曲線，擬合的均方根誤差平均值如表1所示，從表中看出大部分為10 μs左右(與測試誤差相當)。采用的擬合公式為

式中