GSM-R是基于GSM Phase2+技术的专用于铁路调度的无线通信系统，对于高速铁路列车调度与安全运行具有至关重要的作用。在GSM-R网络建设与运行过程中，需要对网络覆盖场强、通信呼叫质量等指标开展定期测量与监测。研制与开发便携式的GSM-R网络测量系统具有较为迫切的现实需求。针对上述需求，本文设计与开发了一个GSM-R无线网络测试系统，由基于C#语言开发的测试软件、工程测试GSM-R手机、全球定位系统（GPS）终端等共同构成。该系统的功能需求是支持GSM-R系统的场强覆盖、语音类业务及列控类数据业务的服务质量指标的实时测量与记录。本文首先对系统的主要组成、软件流程做了介绍，然后分别论述了GPS定位模块、串口操作模块、数据解析及统计分析模块、数据存储模块和回放模块的设计与实现。经某段高铁线路的实测，该系统能自动进行网络测试及数据采集与存储，具备测试数据的后期回放功能，达到了预期的功能设计目标。此外，对所测得场强数据的拟合分析结果也表明，所测试高铁线路的场强传播与现有的研究模型结论一致，验证了本测试系统数据的合理性与有效性。