强电磁脉冲主要分为三类:高空核爆电磁脉冲、太阳耀斑爆发和雷电,每一种现象都会对人类的日常生活造成巨大的灾难,考虑到核爆和耀斑爆发的概率,雷电是人们接触最多,也是造成危害最多的自然灾害。本文针对强电磁脉冲的测量与定位开展研究,完成了基于多站雷电电磁脉冲采集探测系统的研制。本文的主要工作和创新点如下:首先研究雷电单站定位方法和多站定位方法。分析了单站定位的基本原理与产生误差的原因;分析了三种基于不同测量参数的多站定位方法;仿真分析了求解TDOA方程组的Taylor级数法和Chan算法;并针对Chan-Taylor级数法在远场探测误差大的情况,提出了基于BP神经网络的BP-Taylor级数法,通过训练大量的理想数据,估计得到更准确的定位初始值,从而更精确定位到远场的雷电目标。其次完成前端天线与调理电路。针对雷电辐射的电磁波,设计了平板电容天线和差分磁场天线。针对电场强度测量范围大和测量灵敏度高的要求,设计了电场调理电路和差分磁场调理电路,设计结果满足测量范围和测量灵敏度要求。接着完成强电磁脉冲采集板的硬件设计。设计完成AD采样模块、电源供电模块、时钟模块和数据传输模块,完成了PCB的设计与布局。最后对基于多站的电磁脉冲采集系统进行性能测试,测试结果表明,和其他同类型的系统相比,本文设计的系统有120d B的测量范围,更高的灵敏度,采集电磁脉冲波形上升时间很短,系统可以迅速地做出响应,完成数据传输和实时显示。