随着无线电技术的广泛应用,电磁频谱资源供需矛盾日益突出,有必要对这种有限的、不可再生的资源通过监测管理,以实现资源的科学利用,实现社会经济的可持续发展。通过融合无线传感器网络技术,建立无线分布式频谱监测系统以实现电磁频谱监测的无线频谱传感网络监测技术,已成为当下实施电磁频谱监测的重要手段。然而,现有的基于无线传感器网络实现电磁频谱监测的技术在很多方面依旧存在种种弊端。由于我国在远洋、岛礁、边海防以及野外战场等人员无法到达恶劣环境中频谱监测需求日益迫切,而国内现有的电磁频谱监测设备存在体积较大,不便于灵活布设,无线网络数据传输速率较低,且组网方式单一不能保证数据的可靠传输等缺陷,不能满足偏远地区的频谱监测需求,因此,改进原有技术,利用微型化的电磁频谱监测设备组建微型频谱传感异构网络,拓展频谱监测范围,在人力无法到达的环境下依旧可以对其电磁频谱环境进行实时有效的监测管理,是一个值得研究的问题。本文的研究成果应用于国防“十三五”预研项目“XXX频谱传感技术”,以有效推进频谱态势与管控。其主要研究内容如下:1)基于Zynq-7000平台移植Linux操作系统,建立控制中心。具体实现在Ubuntu系统下,交叉编译适用于网络中微型化的传感器节点功能实现的U-boot和Linux-4.6内核等文件,并分别使用JTAG、QSPI和SD卡三种方式启动内核。2)搭建微型频谱传感异构网络中的实现数据传输的通道。首先,实现4G模块ME3760基于Zynq-7000平台的联网,按照带NDIS口的驱动安装与加载方式,修改并交叉编译Linux-4.6内核和驱动,实现上电后自动识别4G模块并拨号联网。其次,利用Linux内核内部字符驱动开启内存映射,实现网络节点内部数据采集单元FPGA与控制中心ARM的数据交互。3)设计并实现了与频谱监测需求相适应的协议,为网络节点间的数据传输保驾护航。首先,设计ARM与FPGA间的数据交互协议,实现了在传感器节点内部通过ARM控制FPGA工作来实时采集指定电磁频谱;其次,设计保障网络节点通信的应用层协议,实现了网络节点间指令与回传数据的可靠传输,保障了网络节点单频扫描、数字扫描、跳频信号分析功能的实现。