諧波分析中減小非同步采樣誤差措施的分析

這種方法在分析結果的同時，附加少量運算，達到了對采樣頻率進行修正的目的，而且加窗插值算法本身對非同步誤差就有修正作用，理論上講是比較理想的。

2) 用FFT結果求相位偏差對采樣頻率進行修正[6]。

這種方法每采一個點就要進行一次FFT運算，然后求得某一個被分析信號上一個分析窗口（第N-1個）與本次分析窗口（第N個）之間的相位差，由此得到此時的系統頻率為：

（11）

然后，根據計算結果對下一個采樣周期進行調整。

由以上分析過程可以看出，這種方法的計算量是相當大的，采樣頻率比較高時（比如6.4kHz及以上）一般的芯片是不能承受的。所以只適合采樣頻率比較低的情況。

3.2準同步技術[7]

準同步采樣技術是在同步采樣的基礎上，通過適當增加采樣點及采用相應的算法進行數據處理，去掉了同步采樣的同步環節，利用增加每周期的采樣點和增加采樣周期，同時采用新的算法，來達到同步誤差的最小化。

準同步算法有這樣的特點，在非同步采樣存在一個比較小的周期誤差的情況下，也可以通過遞推算法，算出周期函數的高準確度的平均值。將這種算法與DFT相結合：

（6）

令，顯然也是一個以T為周期的函數，故

（7）

結合式（5）可得

(8)

這樣只要求得，就可以準確得到的值。但是由于實際的采樣是非同步采樣，采樣時刻準確的t值不易準確獲得，的值也就不能準確求出。實際處理中只能以等分點處的和（第i個采樣值）的值來近似計算。這樣在周期偏差不是很大的情況下，用準同步算法適當選擇迭代次數也可以獲得的高準確度估計。實際中的迭代次數n根據估計的最大周期誤差選擇，n越大準確度越高。另外

（8）

可由與求相似的步驟得出。在參數選擇得當的前提下，這種方法準確度比FFT提高一個數量級。

準同步算法的準確度受制約因素比較多，恰當的選擇各個參數比較困難，現場應用有一定難度。

提高諧波測量精度的理論還在繼續向前發展，全面的了解已有的成果不僅有助于開發諧波分析裝置中選擇最合適的消除同步誤差的方式，也有助于新方法、新手段的提出。

4 存在的問題和研究趨勢

在減小非同步采樣誤差的措施中，加窗插值算法可以收到非常好的效果。很多文獻經對加窗插值公式進行推導、仿真證明了其可行性。但是該算法需要龐大的數據存儲器支持，普通的芯片難以承受。神經網絡理論和小波分析方法應用于諧波測量，是目前正在研究的新方法，它可以提高諧波測量的實時性和精度，但也有各自的不足。

綜上可見，解決非同步問題單靠一種技術很難達到目的。因此，在實際問題中針對不同的技術要求，應發揮軟硬件技術各自的優勢，從不同發面解決非同步問題，以得到最好效果。對提高電能質量的要求呼聲越來越高的今天，諧波分析裝置面臨很廣闊的市場。如何提高國產諧波分析儀的精度和智能性，是業界人士面臨的一個問題。