无线电技术的快速发展,使得用频设备的数量呈指数级增长。为缓解有限的频谱资源和大量无线服务之间的冲突,需要进行科学有效的频谱监测,感知频谱空洞,为实现动态频谱接入提供支持。目前相关部门采取的频谱监测手段是使用专业频谱检测设备进行一次性移动测试或定点长期测试。这种方式投入成本高,获得的频谱数据时效性差,不能准确表征当前环境下频谱的使用情况。本文提出一种分布式电磁频谱实时监测系统。在监测区域内,搭建多个检测节点。每个节点选用便携式嵌入式系统作为主控模块,软件无线电模块作为频谱数据采集模块。上位机通过分析处理各检测节点的频谱数据实现频谱可视化。监测网络使用基于空白电视频段的自组织网络进行组网,用于实现检测节点与上位机之间的通信。首先,各节点主控模块驱动软件无线电模块进行频谱数据采集,将采集的数据存储在本地频谱数据库。然后,各节点分别进行数据的预处理,计算出频谱占用度,采用组播通信的方式将占用度结果发送给上位机。访问单检测节点数据时,采用C/S架构,主控模块作为服务端,上位机作为客户端,使用套接字通信协议实现两者之间的数据传输。最后,上位机综合分析时域、频域和空间域多维度的频谱数据,绘制瀑布图、实时频谱图以及频谱地图,实现频谱可视化。系统在分析大量频谱数据时,采用分布式计算方法,减轻了上位机的运算压力,提高了数据处理速率。在计算频谱占用度时,为提高计算准确度,采用前向差分算法平滑噪声阈值曲线。本文针对频谱检测误差、通信网络的吞吐量和稳定性以及频谱可视化效果进行了一一测试。测试结果表明,所设计的系统基本能够实现电磁频谱的实时监测,直观显示当前环境下电磁频谱的使用情况。