谐波分析中减小非同步采样误差措施的分析

这种方法在分析结果的同时，附加少量运算，达到了对采样频率进行修正的目的，而且加窗插值算法本身对非同步误差就有修正作用，理论上讲是比较理想的。

2) 用FFT结果求相位偏差对采样频率进行修正[6]。

这种方法每采一个点就要进行一次FFT运算，然后求得某一个被分析信号上一个分析窗口（第N-1个）与本次分析窗口（第N个）之间的相位差，由此得到此时的系统频率为：

（11）

然后，根据计算结果对下一个采样周期进行调整。

由以上分析过程可以看出，这种方法的计算量是相当大的，采样频率比较高时（比如6.4kHz及以上）一般的芯片是不能承受的。所以只适合采样频率比较低的情况。

3.2准同步技术[7]

准同步采样技术是在同步采样的基础上，通过适当增加采样点及采用相应的算法进行数据处理，去掉了同步采样的同步环节，利用增加每周期的采样点和增加采样周期，同时采用新的算法，来达到同步误差的最小化。

准同步算法有这样的特点，在非同步采样存在一个比较小的周期误差的情况下，也可以通过递推算法，算出周期函数的高准确度的平均值。将这种算法与DFT相结合：

（6）

令，显然也是一个以T为周期的函数，故

（7）

结合式（5）可得

(8)

这样只要求得，就可以准确得到的值。但是由于实际的采样是非同步采样，采样时刻准确的t值不易准确获得，的值也就不能准确求出。实际处理中只能以等分点处的和（第i个采样值）的值来近似计算。这样在周期偏差不是很大的情况下，用准同步算法适当选择迭代次数也可以获得的高准确度估计。实际中的迭代次数n根据估计的最大周期误差选择，n越大准确度越高。另外

（8）

可由与求相似的步骤得出。在参数选择得当的前提下，这种方法准确度比FFT提高一个数量级。

准同步算法的准确度受制约因素比较多，恰当的选择各个参数比较困难，现场应用有一定难度。

提高谐波测量精度的理论还在继续向前发展，全面的了解已有的成果不仅有助于开发谐波分析装置中选择最合适的消除同步误差的方式，也有助于新方法、新手段的提出。

4 存在的问题和研究趋势

在减小非同步采样误差的措施中，加窗插值算法可以收到非常好的效果。很多文献经对加窗插值公式进行推导、仿真证明了其可行性。但是该算法需要庞大的数据存储器支持，普通的芯片难以承受。神经网络理论和小波分析方法应用于谐波测量，是目前正在研究的新方法，它可以提高谐波测量的实时性和精度，但也有各自的不足。

综上可见，解决非同步问题单靠一种技术很难达到目的。因此，在实际问题中针对不同的技术要求，应发挥软硬件技术各自的优势，从不同发面解决非同步问题，以得到最好效果。对提高电能质量的要求呼声越来越高的今天，谐波分析装置面临很广阔的市场。如何提高国产谐波分析仪的精度和智能性，是业界人士面临的一个问题。