随着科学技术的发展，以及各类电子电气设备的广泛普及与密集使用，电磁辐射干扰问题越发突显，空间电磁环境恶化越发严重。为降低电磁辐射对生态健康的危害，减少电磁干扰对设备及系统运行性能的影响，电子电气设备在投入使用前必须进行电磁兼容测试。一般而言，为杜绝空间环境噪声对测试结果的影响，标准的电磁兼容测试需要在屏蔽室中开展。但在实际测试当中，或由于资金问题无法构建昂贵的屏蔽室，或由于被测设备尺寸大于屏蔽室容积，或由于被测设备已然固定需进行现场测试等诸多因素的存在，使得标准电磁兼容测试受到较大的运用限制。为解决上述问题，业界提出了名为虚拟暗室的测试技术，旨在为置于空间电磁环境下的大型系统及固定设备提供便携式、低成本、高测试精度的测试解决方案。就目前而言，国内外对这一测试技术及其测试系统的研究还都处在探讨和完善阶段，因此，对EMI（Electromagnetic Interference，电磁干扰）虚拟暗室测试系统的分析及原理性设计研究具有较高的实用价值和意义。首先，本文介绍了虚拟暗室测试技术的原理，并结合实际测试环境，建立并分析了传统EMI虚拟暗室测试系统结构模型，指出了该模型存在的固有缺陷。同时，针对传统测试系统模型的不足，提出了一种基于谱估计的改进模型，并根据改进模型的算法诉求，对自适应滤波及功率谱估计相关算法进行了分析、推导及性能对比。在此基础之上，通过MATLAB仿真试验验证了改进模型的性能优越性，其弥补了传统测试系统模型的固有缺陷。其次，本文以改进的测试系统结构模型为设计蓝本，结合射频微波相关实现技术及自动化测试仪器仪表技术，提出了基于虚拟仪器结构框架的EMI虚拟暗室测试系统平台，在完成了测试系统硬件平台原理性设计的同时，借助LabVIEW开发环境，实现了测试系统软件平台的开发与集成。最后，本文借助EMI虚拟暗室测试系统软件平台进行了相关试验仿真，评估了虚拟暗室测试方法的调整、测试系统算法参数的设置以及测试系统模型的改进等三方面的因素对系统性能的影响能力。通过仿真试验，指出了对系统模型的改进是提升系统测试性能最有效的途径，验证了基于改进模型搭建的EMI虚拟暗室测试系统具备良好的测试性能，适用于任意信噪比测试环境。