01 谐波掉真本文援用地点：对周期旌旗灯号，除非是纯洁的正弦波形，假如呈现掉真，那么就会呈现良多谐波。在数学上能够经由过程傅里叶变更失掉各个谐波的幅值。界说周期旌旗灯号的谐波掉真，现实上就是将除了基波之外的谐波停止叠加，失掉等效的无效值，而后除以基波的无效值。如许就能够失掉掉真的水平。能够取对数之后乘以20，应用dB来表现。基波平日是旌旗灯号频谱中全部谐波对应频率的条约数。其余谐波的频率都是基波的整数倍数。总谐波掉真能够将全部谐波幅度停止平方叠加之后，除以基波的幅度来盘算。假如旌旗灯号中还存在这别的非谐波噪声，如许能够失掉旌旗灯号中谐波噪声总掉真。02 典范旌旗灯号谐波掉真方波的谐波掉真对一个对称方波旌旗灯号，依据傅里叶级数剖析，能够失掉它的谐波幅度。能够看到，它只存在奇次谐波，以是这个旌旗灯号也被称为奇谐旌旗灯号。依据谐波掉真公式，它对应的总谐波掉真约为0.483。假如只盘算它的三次谐波跟五次谐波掉真，则对应掉真大概为0.3887。这是实践盘算出的谐波掉真成果。对称三角波谐波掉真转变一个波形，对持续对称三角波，它的谐波幅度跟着谐波分量的平方衰减，它同样也是一个奇谐旌旗灯号。 由于谐波衰减比拟快，以是对应的总谐波掉真只有0.12115。三次跟五次谐波掉真为0.118。03 数值仿真▲ 50Hz方波旌旗灯号，10k数据对应的波形▲ 2000Hz以内的谐波分量这是一个50Hz，一秒之内的方波数据。采样频率为10kHz。应用FFT盘算出它的频谱。经由过程顺序，盘算对应的谐波掉真。最后，失掉谐波掉真为0.4834，这与后面实践盘算值是一样的。04 差别频率对应的谐波掉真将旌旗灯号的频率，从5Hz变更到250Hz，应用雷同的方式，盘算出旌旗灯号的频谱。绘制出差别频率下方波的谐波掉真。能够看到盘算成果呈现了比拟年夜的偏差，特殊是在低频的时间，谐波掉真变更从0.47到0.49，与实践盘算的谐波掉真呈现了比拟年夜的偏差。为了改良谐波掉真呈现的仿真偏差，应用升余弦窗口对数据停止加窗。失掉的谐波掉真偏差就十分小了。请存眷一下，盘算数值变更范畴长短常小的。由此，阐明对数据停止加窗，对进步频谱剖析的精度长短常主要的。▲ 从5Hz变更到250Hz的方波旌旗灯号▲ 差别频率方波的频谱▲ 盘算旌旗灯号的谐波掉真▲ 增加升余弦窗口之后的旌旗灯号数据波形▲ 增加升余弦窗口之后盘算的成果总结本文经由过程数值仿真的方式盘算了方波旌旗灯号的谐波掉真。应用数据加窗能够进步盘算谐波掉真的精度。参考材料：[1]应用示波器丈量OPA172的差别频率下的掉真: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/145443405[2]运算缩小器的掉真: https://www.analog.com/media/cn/training-seminars/tutorials/MT-053_cn.pdf