电信号特征中幅值的快速准确测量一直是信息处理领域研究热点,高准确度、快速的信号幅值测量为电能计量和电能质量分析、故障诊断、电力谐波抑制和补偿、数字通信等研究提供科学依据。论文在充分调研了国内外幅值测量方法的基础上,将FFT算法结合FPGA应用于运动斯塔克诊断(MSE)偏振角测量的二倍频分量提取中。依据MSE诊断优于5%的偏振角测量精度和小于10ms偏振角测量周期这两个关键设计指标,完成了系统的设计。论文的主要工作如下:1)论文在理解FFT算法原理的基础上,分析了FFT算法在频谱分析时存在的问题及解决方法;对MSE诊断信号的Matlab中仿真,验证了改善频谱泄露的方法;给出基于FPGA并使用FFT算法获得信号幅值测量的系统设计,分别从ADC、DAC和FPGA等介绍了系统硬件设计;依据加窗FFT算法完成了系统的程序设计,从各功能模块的仿真分析验证了程序设计的正确性。2)在分析FFT算法的基础上,给出一种改进的FFT算法,该方法解决了FFT算法的时间分辨率不高的问题,文中着重介绍了改进FFT算法的实现,在Matlab中验证了算法提取幅值的可行性;随后给出基于FPGA并使用改进FFT算法的程序设计,分析了系统运行流程,在Modelsim进行时序仿真验证程序的正确性。3)对两种幅值提取方法进行实验室测试和现场测试,测试结果均满足MSE诊断的关键要求,其中基于改进的FFT算法获取幅值更为直观且大大提高了幅值测量的时间分辨率。