諧波信號

諧波，從字面解釋，諧，有“多部分”的意思，諧和，指多部分協(xié)調(diào)有致。波，指的是波形（Wave）。合起來形容，就是有很多種波形合成的波形。

從高等數(shù)學中分析可知：任何周期性波形均可分解為一個基頻正弦波加上許多高次頻率的正弦波，高次頻率是基頻的整倍數(shù)（N，只能為整數(shù)），直流成分稱為0次諧波，基波稱為1次諧波，二次以上的波形稱為高次諧波，其中偶次頻率的波形稱為偶次諧波，奇次頻率的波形稱為奇次諧波。例如一個基頻為200 HZ的波形，其基波為200HZ，當它的波形不是純正的正弦波時，便有失真存在，其200HZ以上的波形稱為高次諧波，400HZ為二次諧波，600HZ為三次諧波，如此類推。2100433B

“噪聲”描述的是由放大器產(chǎn)生的隨機電信號。諧波是頻率為輸入信號頻率整數(shù)倍的信號?？傊C波失真和噪聲技術(shù)規(guī)格通過比較失真諧波的電平?(V<**>i)?和RMS噪聲電壓?(V<**>n)?與輸入信號的電平?(Vf)?來量化這些因素 。

音頻信號源通過功率放大器時，由于非線性元件所引起的輸出信號比輸入信號多出的額外諧波成分。諧波失真是由于系統(tǒng)不是完全線性造成的，用新增加總諧波成份的均方根與原來信號有效值的百分比來表示。例如，一個放大器在輸出10V的1000Hz時又加上 Lv的2000Hz，這時就有10%的二次諧波失真。所有附加諧波電平之和稱為總諧波失真。一般說來，1000Hz頻率處的總諧波失真最小，因此不少產(chǎn)品均以該頻率的失真作為它的指標。但總諧波失真與頻率有關(guān)，因此美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會于1974年規(guī)定，總諧波失真必須在20～20000Hz的全音頻范圍內(nèi)測出，而且放大器的最大功率必須在負載為8歐揚聲器、總諧波失真小于1%條件下測定。國際電工委員會規(guī)定的總諧波失真的最低要求為：前級放大器為0.5%，合并放大器小于等于0.7%，但實際上都可做到0.1%以下：FM立體聲調(diào)諧器小于等于1.5%，實際上可做到0.5%以下；激光唱機更可做到0.01%以下 。

諧波檢測關(guān)鍵問題有 : ( 1)如何準確對信號進行同步采樣 ; ( 2)非同步采樣情況下如何抑制頻譜泄漏和柵欄效應(yīng) ; ( 3)如何在采樣窗口長度盡量小的前提下提高測量精度 ; ( 4)在同步采樣下如何抑制間諧波和噪聲信號頻譜對諧波頻譜的干擾 。

間諧波檢測除了有上述 4 點問題外還有 4 點 :( 1)含量小 , 對頻譜泄漏影響較敏感 , 易被諧波頻譜所淹沒 , 如何準確檢測間諧波的頻率特征值 ;( 2)當間諧波數(shù)量較多時 ,如何抑制其頻譜之間的干擾 ;( 3)當間諧波頻率與諧波頻率特別是基頻非常接近時 ,一定的采樣窗口長度下 , 如何區(qū)分出間諧波的成分 。