本文基于扩展频谱时域反射法(SSTDR)设计了一种电缆故障检测仪,对电缆进行在线故障检测和故障定位。本文分析了电缆故障类型和电缆故障原因,通过建立电缆故障模型,研究了电缆阻抗不匹配时行波信号的反射和透射现象,对SSTDR法故障检测序列进行论证分析,对电缆故障测距原理进行了分析,并对电缆故障定位算法进行了阐述,设计了电缆故障检测系统总体架构。根据电缆故障检测系统总体框架,进行电缆故障检测系统硬件设计,故障测试信号产生模块主要使用FPGA进行DDS故障检测信号数字调制,控制DAC输出电缆故障测试模拟信号;信号采集及存储模块主要使用FPGA控制ADC对电缆故障反射信号进行采集,使用SDRAM作为FPGA的外部存储器,将采集的数据储存在SDRAM中;数据运算模块主要使用DSP对FPGA采集的数据进行数据处理,然后输出故障测试结果和故障点距离。编写了直接数字式合成器DDS、SDRAM动态随机存储器控制程序、静态随机存储器SRAM控制程序、FPGA与ADC、DAC芯片接口程序和DSP的相关算法程序。制作了电缆故障检测仪样机,通过对故障电缆的实验测试验证了 SSTDR法的可行性,实验结果表明所设计的电缆故障检测仪能够准确判断电缆故障类型,并较为精准地计算出电缆故障距离,电缆故障检测仪样机满足相关设计要求。