磁谐振耦合无线电能传输技术是当前无线电能传输领域的热点课题。磁场作为能量传输的媒介,直接影响着系统的传输效率,空间磁场分布研究是解决该技术目前面临问题的一个重要途径。国内外学者对无线电能传输中的空间磁场分布的测量技术进行了大量研究。为实时准确反应空间磁场分布,本文设计了一套基于高速串行总线的分布式磁场测试系统,以实现空间磁场分布的高速同步检测。论文首先对该系统进行了详细的方案设计,重点介绍了测试系统的整体方案、磁传感器面阵方案、高速总线方案、伺服系统方案及上位机监控系统方案。其中,针对磁传感器提出了一种可变阻尼谐振网络自动标定的方法,实现空间高频磁场的精密测量。依据系统方案,对各功能单元进行了具体的软硬件实现。系统硬件方面,论文详细介绍了一些典型功能模块的原理图设计、芯片选型以及PCB板设计制作。主要包括由谐振网络、阻抗匹配、峰值检测、程控放大、采样保持等组成的调理模块;由STM32、DAC组成的数字模块;由FPGA、ADC、MLVDS组成的采集通信模块;由FPGA、STM32、DDR2、SATA接口、硬盘组成的主节点模块;以及由STC8A8K、无线模块组成的伺服系统模块。系统软件方面,详细介绍了系统通信协议、基于时间片轮询的单片机控制机制、基于时分多路访问的高速同步总线的控制机制、DDR2“乒乓”缓存机制、基于FAT32的硬件文件管理设计、基于Lab VIEW的上位机软件设计以及基于状态机的各典型功能单元的程序实现方法。在软硬件设计基础上,论文详细描述了典型功能单元的调试过程,以及仿真调试过程中出现的问题及解决方法。针对FPGA调试,给出了基于Model Sim的总线通信时序仿真波形图。针对硬件电路调试,给出了放大电路、采样保持电路、传感器标定电路等关键电路的调试过程波形图。最后,在5米长的可移动测控平台上进行了系统测试,36个磁传感器组成传感器面阵,面阵具有两组主节点,每组主节点挂载六路总线,每路高速总线的通信速率达到了144Mbit/s,主节点将数据经过DDR2进行“乒乓”缓存操作,再通过SATA接口以1200Mbit/s的传输速率将数据存储至硬盘中,实现了数据的高速存储功能。实验结果表明,空间高频磁场分布式测试系统能够实现对空间高频磁场的分布式采集,通过硬盘作为数据存储载体,上位机能够对系统进行监测,达到了设计目标。