随着当今航天技术的快速发展,航天器工作的电磁环境也日趋复杂,各种电磁干扰时有发生。复杂电磁环境下的电磁干扰信号的调制方式识别也成为了一个重要的研究课题。要实现对航天器电磁工作环境的监测,就必须依靠先进的信号采集与监测手段提供强有力的技术支持。本文的主要工作是研究了复杂电磁环境下电磁数据采集与信号处理的系统设计。首先针对项目需求设计了采集系统的软件部分,然后针对应用于工、科、医频段的电磁干扰设计了工作在2.4GHz和UWB(Ultra Wide-Band)频段的数据采集系统的仿生结构天线。研究中,利用现有的示波器、频谱分析仪及宽带检测接收机、天线等设备,自行设计并搭建复杂环境电磁兼容现场检测与干扰定位技术平台。通过特征匹配和数据库比对技术,完成50MHz-16GHz频段范围内的干扰信号检测、调制方式识别和干扰源定位。作者主要工作包括以下几个方面：1.首先分析了电磁数据采集系统的设计背景,工作原理。主要包括数据采集设备ESMD信号接收机的工作原理,信号识别的相关算法的简单介绍；并根据采集系统的设计方案,着重阐述了信号采集系统的软件系统设计相关原理,思路与具体实现。根据实际需求,应用visual C++6.0平台开发出了一套基于windows平台的,对电磁数据采集系统进行交互控制的软件系统。2.对信号采集系统的天线进行研究,包括工作于2.4GHz的不同形状微带天线的性能指标的对比与分析。根据仿真结果,矩形贴片天线和倒F天线的各项性能基本优于圆形贴片天线,而倒F天线的尺寸又比矩形贴片天线减小将近一半。3.在对传统微带天线研究的基础上,结合仿生学的思想,对新型蝴蝶型仿生天线的设计进行了探究,对其电磁特性进行了分析。本文设计了一种新型蝴蝶型开槽天线,根据仿真结果与传统天线的性能做了对比分析。本文利用在天线上方加载电磁超介质结构的方法,实现了天线性能的改善。对仿真结果的分析表明,在天线上方加载工字型电磁超介质,能有效收窄天线的主瓣宽度,增强天线的方向性。4.通过时域有限差分法仿真优化,设计并制作了一种新型的树状仿生超宽带天线,天线尺寸仅为12×10mm2,可实现在频带覆盖超宽带3.1-10.6GHz的范围内驻波比小于2,并且具有全向辐射方向图、增益平坦、线性相位等特点,通过测试验证了天线的基本性能参数。最后,将树状仿生天线应用于电磁数据采集系统,验证了对UWB频段电磁干扰的有效监测效果。