信號(hào)三 - 諧波分析方法對(duì)比

信號(hào)三：基波頻率50，含2~15偶次諧波，各次含量均為10%

圖 7 50Hz基波2~15偶次含量10% 諧波波形

圖 8 50Hz基波2~15偶次含量10% 常規(guī)諧波分析結(jié)果

圖 9 50Hz基波2~15偶次含量10% 諧波模式分析結(jié)果

如圖 7所示只包含50Hz基波的2~15次的偶次諧波的波形，受偶次諧波的影響，每個(gè)基波周期多了兩次過(guò)零，而且頻率與基波相近，PLL的濾波器亦無(wú)法濾除該諧波，因此PLL結(jié)果錯(cuò)誤，導(dǎo)致諧波分析結(jié)果也完全錯(cuò)誤，此時(shí)的常規(guī)諧波分析結(jié)果仍然正確，而且保持了很高的精度。說(shuō)明常規(guī)諧波可以不受偶次諧波影響，在采樣率和FFT點(diǎn)數(shù)足夠時(shí)，具有受被測(cè)信號(hào)影響低的優(yōu)勢(shì)。

信號(hào)四：基波頻率6kHz，含2~15次諧波，各次含量均為10%

圖 10 6kHz基波2~15次含量10% 諧波波形

圖 11 6kHz基波2~15次含量10% 常規(guī)諧波分析結(jié)果

圖 12 6kHz基波2~15次含量10% 諧波模式分析結(jié)果

如圖 10 所示包含6kHz基波的2~15次諧波的波形，由于已經(jīng)超出諧波模式支持的頻率范圍，諧波模式無(wú)法測(cè)量，而常規(guī)諧波分析時(shí)使用了200kHz的采樣率，6kHz的15次諧波頻率為90kHz，小于采樣頻率的一半，因此仍然可以精確測(cè)量。

總結(jié)

由上實(shí)例看出，非同步采樣拓寬了諧波的分析范圍，在許多同步采樣受到約束的場(chǎng)合可以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，是一種強(qiáng)有力的諧波分析方法。

需要指出的是，雖然以上用例中常規(guī)諧波分析結(jié)果都正確且精度很高，但在諧波模式PLL正確時(shí)，諧波模式在高次諧波的穩(wěn)定性和精度會(huì)比常規(guī)諧波高，因?yàn)槌Ｒ?guī)諧波在高次諧波的頻率上有累積誤差，且頻譜兩端會(huì)受負(fù)頻率的影響。特別需要注意常規(guī)諧波一個(gè)致命缺點(diǎn)是頻率下限較高（PA5000功率分析儀的常規(guī)諧波支持基波的頻率下限是15Hz），而且需要保證更新周期內(nèi)有足夠的采用點(diǎn)。