电缆因其安全可靠、隐蔽、耐用以及受环境干扰小等优点被广泛应用于电力传输和信号通信。随着使用数量以及使用年限的增多,电缆出现故障的次数也逐渐增多。电缆一旦发生永久性故障,将严重影响电力系统的可靠运行,造成巨大损失。在发生永久性故障之前,尽早对电缆产生的局部缺陷进行诊断和预警具有重要意义。基于首端反射系数谱的频域反射法是一种新兴的电缆局部缺陷定位方法,考虑到频域反射检测方法已有研究的不足,本文设计了一款便携式的电缆故障定位测量系统,并通过实验验证了其定位的有效性。主要的工作内容如下:（1）从传输线理论出发,建立频变效应下的电缆分布参数模型,分析了局部缺陷对电缆首端反射系数谱的影响,推导了基于频域反射法的电缆局部缺陷定位数学表达式,从理论上论证了算法的有效性。（2）搭建基于频域反射法的电缆局部缺陷定位数值仿真模型,分析了不同电缆长度、不同电缆类型和不同缺陷程度下的定位效果,从仿真方面验证了频域反射算法的有效性,并对影响电缆局部缺陷定位的因素进行了分析。（3）以直接数字频率合成器为核心设计了电缆故障测量系统,完成了各个模块的硬件选型和电路设计。其中包括信号发生电路、分离电路、检测电路、处理电路、存储电路以及显示电路等模块,并基于LABVIEW开发了电缆局部缺陷定位分析上位机软件。（4）搭建电缆实验平台,人为制造局部破损、局部挤压两种不同类型的缺陷,分别通过本研究设计的测量系统与矢量网络分析仪进行同轴电缆和电力电缆的局部缺陷定位,将最终的测量误差进行对比,验证该测量系统的有效性。实验结果表明:本研究设计测量系统的定位误差与网络分析仪十分接近,能够实现对电缆早期出现的局部缺陷故障进行诊断和预警,具有良好的局部缺陷定位能力,与成熟的矢量网络分析仪相比,该测量系统具有更好的便携性和可靠性,具有一定的实际工程应用价值。