2008年初的南方雪灾给国家造成了巨额的经济损失，严重影响了人民的正常生活秩序，其直接原因就是输变电塔架倒塌，因此，论文以塔架为应用对象进行姿态测量无线监控设备设计。论文详细推导姿态测量的数学模型，给出了姿态测量基线的选取及天线的安装方案，分析了基线热胀冷缩对姿态测量精度的影响，论证了塔架姿态测量模型的可行性。针对设备的特殊工作环境，即包含了GPS卫星信号、CDMA射频信号及SDRAM的数据、时钟信号等强干扰信号，电磁兼容性势必成为该设备的重点研究课题。论文重点研究PCB级电磁兼容设计和系统级电磁兼容设计。　　 论文首先描述了塔架姿态测量系统的架构及无线监控方案，简单描述了姿态测量的基本原理。重点研究了塔架姿态测量的可行性，给出了塔架的姿态测量模型。分析了塔架扭转变形的最大姿态角，利用直接解算姿态的方法论证了姿态测量的可行性。　　 其次，给出系统设备的硬件框架，分别阐述了主控模块、姿态测量模块、无线监控模块、电源模块的电路设计原理。详细设计了电源模块的硬件电路，并引入了PSPICE电路仿真软件辅助设计，对电路参数进行优化设计、对电压进行瞬态及噪声仿真分析。　　 重点研究该设备的电磁兼容性设计。首先介绍了电磁兼容的基本原理，包括常用术语、常用元器件及电磁兼容的三要素。其次，详细研究了从PCB板级到系统级的电磁兼容性设计。PCB板级电磁兼容性从电路板叠层、元件布局、传输线、电源和地方面进行详细的设计；系统级电磁兼容性从静电防护、射频干扰和系统接地方面进行设计。　　 最后，系统采用比较成熟、稳定可靠的LAMDA算法解算整周模糊度，采用直接法解算姿态角参数，同时设计了其软件实现流程。简要介绍了无线监控的软件流程，包括短信监控流程和网络监控流程。