电磁频谱与人民生活密切相关。日常手机通信、短信留言、电视广播、电子商务、飞机导航、物联网技术的发展,无不需要电磁频谱资源。由于人类自身的感官无法直接感知电磁频谱,电磁频谱资源的合理利用与高效管理依赖于电磁频谱检测与分析技术。电磁频谱检测与分析技术持续受到国际关注。上世纪70年代,该技术开始应用于无线电监测与管理领域。然而,随着通信技术的迅猛发展,通信业务通常具有频率宽、功率低、难于探测等特点,导致传统大站制无线电监测系统的检测精度和检测覆盖范围难于得到保障。2011年,网格化电磁频谱检测与分析系统的概念被提出。网格化电磁频谱检测与分析系统通过布设抵近检测目标的大量检测节点,实现电磁频谱环境的精确检测,并能够服务于多种应用行业,有效避免重复建设检测系统带来的额外开销。网格化电磁频谱宽带实时检测与分析系统的建设面临许多问题。首先,检测频率范围很宽,通常达到3GHz,甚至是6GHz。由于网格化检测系统需要检测节点成本低廉,需要能够在硬件资源受限条件下对宽频率范围进行快速检测的技术。其次,目前针对宽带微弱信号的信号检测方法计算复杂度高,需要采集样点多,难于实际应用在网格化电磁频谱宽带实时检测与分析系统中。需要能够快速处理宽带微弱信号的检测算法。此外,构建电磁频谱态势等行业应用需求,需要多节点协同配合。检测节点的布设位置会影响预测结果,需要网格化检测节点参数优化机制。本文紧密围绕网格化电磁频谱宽带实时检测与分析系统对于电磁频谱检测与分析技术的新需求,通过基于长短期记忆的智能宽频率范围检测方案、针对宽带微弱信号的检测算法以及检测节点最佳部署方案,旨在提升网格化电磁频谱宽带实时检测与分析系统宽带微弱信号检测能力、宽频率范围检测实时性和多节点检测覆盖范围。归纳来说,本文研究的内容主要包括以下4个方面：(1)提出网格化电磁频谱宽带实时检测与分析系统的构建方法。基于实地测量,研究网格化电磁频谱宽带实时检测系统的运行机制。证明基于多点协作的模型修正法具有准确度最高的频谱态势构建能力。在实验过程中,发现网格化电磁频谱检测与分析系统急需能够快速处理宽带微弱信号的检测技术、能够对宽频率范围进行快速检测的技术,以及多检测节点参数优化机制。(2)研究宽带微弱信号快速检测技术,提出3种针对电视信号实时检测算法。成功将这些算法应用于电磁频谱宽带实时检测与分析系统中。通过实际测量,证明这些算法能够在低信噪比条件下达到较高的检测准确率,并具有检测实时性强、算法复杂度低、采样点数少的优点。(3)研究宽频率范围快速检测技术。根据频域稀疏性特征,提出能够以低于奈奎斯特采样率对电视频段进行快速信道占用度测量的方法,通过仿真验证其具有速度快,压缩率高,计算复杂度低的特性。提出基于长短期记忆的智能宽频率范围检测方案,应用于网格化电磁频谱宽带实时检测与分析系统的信道占用度测量,能够有效解决当前宽频率范围顺序检测方案存在的诸多问题。根据实际测量数据,证明基于长短期记忆的智能宽频率范围检测方案具有检测时间短、测量精确高、能够快速侦测信道占用模式变化的优点。(4)研究网格化多检测节点参数优化机制,研究多检测节点协同配合对检测覆盖面积的提升,证明正六边形节点网络布局是网格化电磁频谱宽带实时检测与分析系统的最优布局方案,能够在保证检测精度的情况下提升全频段目标信号检测覆盖面积和定位功能面积。