本论文的研究内容主要可以分为两大部分。 首先进行了贝叶斯频谱估计方法在电缆故障检测应用中的研究。电缆在电力传输的过程中起着至关重要的作用,由于电缆铺设于地下,因此不可避免的出现老化和物理损伤,如何快速准确的发现电缆故障,并对故障点进行定位就成为人们关注的一个问题。实验过程中,根据电桥原理对频域反射计加以改进设计出了一套电缆故障检测装置:由信号发生器产生的射频信号输入进电缆,从故障点(反射点)回来的反射波与入射波叠加形成驻波,然后对电缆的输入端的驻波电压值进行采样,采样值包含了故障点的位置信息;接下来对采集到的实验数据进行分析,在分析过程中,创新性地采用了贝叶斯频谱估计方法。为验证检测装置在较长传输线中的检测效果,搭建了人工传输线模型,可模拟12千米真实传输线,从而降低了实验成本;此检测方法的检测精度可达到0.1米,并且抗衰减性能提高到了3dB。 接下来,将贝叶斯方法的应用范围拓展到二维目标定位的领域中。在本文中,主要研究的是探地雷达。探地雷达在工程探测中有着广泛的应用,例如:地质勘测、地下管道走向测定、文物的挖掘以及排雷等。为了节约实验经费,设计了一套简易电磁雷达装置,并重点对数据分析方法作了一些改进,采用了贝叶斯分析方法进行数据分析,取得了不错的定位效果。 本文主要做了五个方面的工作: 1.对研究的背景和意义做了分析,指出了电力电缆的故障检测的重要性以及二维目标定位的广泛应用。 2.介绍一些估计方法和频谱估计方法,简要给出了它们的推导过程,然后综合贝叶斯估计方法和频谱估计方法得出贝叶斯频谱估计方法。 3.分析了电缆故障发生的原因,对故障检测的方法进行了比较,通过将两大检测方法(电桥法和频域反射计法)进行有机结合,设计出我们的电缆故障检测装置。接下来给出了具体的实验过程,以及贝叶斯数据分析过程。 4.讨论了二维目标定位的应用范围以及发展现状,并吸收前人在探地雷达(Ground Penetrating Radar,即GPR)中的先进成果,利用贝叶斯方法对数据分析方法加以改进,达到了二维目标定位的目的。 5.对本文所作的研究工作进行了总结,并对今后工作进行了展望。