随着无线电技术的发展，无线电已经被广泛的用于各行各业，极大的促进了社会经济的发展。无线电作为一种有限的资源，并不是取之不尽用之不竭的，所以如何有效的对电磁频谱进行管理已经成为世界无线电研究的重要课题，同时也是我国无线电管理面临的重要课题。本文针对国家科技重大专项“传感器网络电磁频谱监测关键技术研究”，结合无线传感器网络相关知识，设计并实现了基于无线传感器网络的频谱监测系统。本文首先从频谱监测的网络拓扑结构、系统网络通信方式和网络通信协议的设计以及系统物理部署和软件架构等方面来介绍频谱监测系统的构建。针对新信号捕获功能模块，设计了基于历史模型的新信号识别算法，使监测系统能够发现监测范围内出现的新信号，以便其进行有针对性的处理。在阐述完新信号捕获之后，本文又设计了综合信号分析模块，综合信号分析模块作为新信号捕获的功能延伸，其将整个监测系统中的信号检测功能、信号识别功能、信号源定位功能串联起来，实现了自动化分析用户感兴趣的信号的功能。接着本文设计并实现了在监测系统后期调试和运维方面起重要作用的日志管理模块。最后对所设计的新信号捕获功能、综合信号分析功能以及日志管理功能进行了大量的功能测试和性能测试，测试结果分析表明本文所设计的模块完全达到了项目的要求。