在电力系统中，频率是电气质量的重要指标之一。频率为50Hz的电流波和电压波叫做基波，频率不是50Hz的电压、电流波就是谐波。各次谐波的存在严重污染着电力系统，对电网设备的安全运行构成了潜在的威胁。因为谐波本身具有的非线性等特性，所以对谐波的精确测量和分析具有难度。如何掌握准确、快速的谐波测量分析方法是国内外科研工作者特别关心的问题。　　本文首先介绍了谐波的定义，以常见的电器为例，简述了电网谐波产生的主要原因；从谐波破坏电气设备绝缘，干扰电子设备信号以及影响自动装置动作可靠性入手，简述了谐波的危害和治理方法。重点对现阶段国内外谐波检测方面的研究现状进行了综述，介绍了谐波源的等效模型，谐波的特征量以及不同谐波源不同状态下的谐波表示方法。　　接着简述了常用的谐波检测方法：如离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、小波变换、小波包变换和神经网络测量方法。在总结它们的优缺点基础上引出了新型的变换—赫尔曼变换，该变换是基于赫尔曼不确定性的时频变换法。在给出赫尔曼变换的理论推导的同时，也建立了赫尔曼变换的矩阵运算模型，引申出了用于应用的快速赫尔曼变换的线性模型。通过分析得出了赫尔曼变换具有缩减总的时频不确定性，拥有更好的分辨率等优点。　　最后通过Matlab, c#, FPGA进行联合设计仿真，模拟赫尔曼变换在工业应用中对谐波的分析，在软件部分，通过使用Matlab仿真软件对工业变频器进行建模，并且对输入输出数据使用赫尔曼变换进行分析；在硬件部分，通过基于FPGA的快速赫尔曼运算模块的构成，对快速赫尔曼变换的运算效率、运算精度进行分析。结果表明赫尔曼变换具有高精度的优点，快速赫尔曼变换具有高效的运算特性和良好的空间管理特性。