在高速铁路无线场景中,列车的高速运行造成了信道快变,使得车地通信系统在传输可靠性、频谱、功率与能耗有效性,设备复杂度与时延等各个方面面临全新挑战。为了迎接这些挑战与克服这些问题,提出了频谱环境地图。频谱环境地图应用在高铁车地通信系统,扩充其内容,包括铁路沿线的地形地貌、无线设备、路径传播损耗、信道特性、电磁干扰、通信质量测试结果等信息,可获得对于信道、干扰以及通信质量的预测结果。本文完成基于频谱环境地图的高铁车地通信系统中的两个模块,电磁环境模块和干扰检测模块。电磁环境模块的主要工作是完成电波传播损耗模型建立和仿真。文中将WINNER Ⅱ信道模型应用到高铁通信系统,它能够满足高铁无线通信系统的高速数据速率、分组传送、延时低等要求。文中详细的介绍了WINNER Ⅱ模型,并选择其中适合高铁的场景,对该模型的参数及信道进行IT++仿真。给出了WINNER Ⅱ信道模型的参数分析、信道系数以及有关信道特性的仿真结果。本文借用频谱感知技术一干扰温度技术,采用改进的MTM-SVD算法去量化高铁沿线的干扰。通过对干扰温度的估计进一步完善高铁电磁环境预测信息。根据干扰温度判决的结果,做出恰当的通信方案的调整,从而达到干扰检测的目的。文中对整个过程进行了仿真,分析仿真结果表明：该模块具有较好的干扰检测性能,提高了高铁系统的抗干扰能力,同时给出频谱的实时占用情况,提高频谱资源利用率。