卫星通信网是目前我国民航通信领域作为备份及应急通信领域的主要网络之一,其中民航空管部门已建立并投入使用了C波段与KU波段两套卫星通信网。在网络日常运维过程中,由于频谱分析仪等监测设备采购成本高、对监测人员专业及操作技能要求高,并且大多数设备不具备自动化监测功能,因此我国目前大多数卫星地面站对卫星通信链路的监测手段比较欠缺,特别是缺乏对中频信号的监测方案及设备。开发具备低成本、自动化监测和灵活扩展功能的卫星通信网中频信号频谱监测设备,是目前民航空管部门的迫切需求之一。论文针对民航空管卫星通信网的特点,在研究分析现有频谱监测技术的基础上,提出了基于超外差扫描技术的改进监测技术方案,该方案与传统的超外差扫描技术相比,所作的改进包括：利用DDS技术代替VCO以提高信号扫频速度；采用低采样速率的ADC及欠采样技术降低硬件成本；利用声表滤波器降低滤波延时以提高采样速度；以及利用FPGA器件提高硬件器件的可编程性。这些技术改进可有效提高超外差扫描技术的扫描速度、刷新频率和信号平坦度,同时可降低产品开发成本增强功能可扩展性。论文进行了硬件开发和软件驱动开发两方面工作,完成了设备软硬件平台的开发。针对设备使用过程中的扩展功能,特别是干扰分析等功能做了初步理论研究,并提出了针对民航空管卫星通信网的干扰分析方案,以指导后续开发工作。硬件开发部分是论文的主要工作,该部分设计完成了一套完整的频谱监测硬件平台,涵盖前端模拟信号处理、DDS信号发生、欠采样ADC应用与FPGA数字信号处理等,并提供了测试验证接口是后期工作的技术基础。最后,通过信号源、频谱仪及硬件内嵌逻辑分析单元,进行了DDS、前端模拟信号、声表波滤波特性及欠采样技术等功能的测试,并针对信号平坦度、信号增益、采样信噪比等特性进行了测试及评估计算,测试结果验证了所设计的频谱监测技术方案的合理性和正确性,并证明了所开发的频谱监测设备平台的满足设计要求。