伴随着我国煤炭开采事业的蓬勃发展,以山西为主的各大煤矿开采地区都留下了数量庞大的采空区。电力杆塔若建立在采空区地表上会难以承受电力线的垂直载荷与水平载荷,进而导致电力杆塔发生塌陷。因此,国家电网对输电线路下采空区合理探测的需求越来越大。在电力杆塔附近实施采空区探测时,高密度电法等传统探测方法的探测信号会淹没在电磁干扰噪声之中。如果采用增大发射功率以规避电磁干扰的方法,机器则会十分笨重,在野外探测十分不便。针对上述问题,本文借鉴了通信领域的扩频编码技术,研制出一套以扩频编码为激励信号的发射机。同时结合相关辨识算法,令最后得到的数据抗干扰性更强,分辨率更高。首先针对杆塔下接地网的存在的各种情况进行了有限元仿真,得到关于接地网所处位置和探测电极布置方式两种情况下干扰的存在形式以及大小。结合麦克斯韦方程组推导出了低频下传输导线的电磁场数学模型。进行酒杯塔、猫头塔、鼓型塔架设下的电力线路电磁干扰仿真,确定了三种塔型下电磁干扰的存在形式以及存在范围,尽可能实现从地理位置上进行电磁干扰的规避。基于FPGA与电力电子技术开发出扩频编码电磁探测系统。该系统包含FPGA信号发生电路、光耦隔离电路、开关电源电路、以及IGBT驱动板等模块。其中本系统核心部分为FPGA信号发生电路,该电路囊括了电源管理系统、单频信号发生模块、扩频信号发生模块、分频模块以及按键和显示模块。光耦隔离电路主要以光的形式对信号侧与驱动输出侧进行安全隔离。IGBT驱动电路以低幅值扩频信号驱动IGBT逆变桥产生高幅值扩频信号。接地体干扰实验与扩频编码抗干扰实验验证了接地体干扰的有限元仿真分析结果,肯定了本系统的可靠性,证明了本文所设计的扩频编码发射机具有抗干扰、高精度、稳定性强等特点。