电力系统中的谐波严重地污染了电网环境,威胁着电网中各种电气设备的安全经济运行。如何将电力谐波的危害最大限度减少,是目前电力电子领域极为关注的问题,而解决此问题的关键在于定量地检测和分析出谐波的成份、幅值和能量分布等。　　 本文研究了各种电力系统谐波检测方法,由于目前电力谐波检测系统大多采用基于快速傅里叶变换的谐波检测方法,文中主要研究了基于快速傅里叶变换的谐波检测方法。从信号分析的角度看,谐波分析可以看成是平稳信号的功率谱估计,因此,在谐波分析仪的具体实现中,采用了基于周期图法的电力谐波检测算法。在此基础上,对基于各种改进周期图法的谐波检测算法进行了仿真研究。　　 周期图法实现谱分析的关键是高速FFT处理器的实现,因此,本文设计了一种基于FPGA的高速FFT处理器,并在CycloneⅡ系列FPGAEP2C35F672C6芯片上实现了该处理器。当系统工作频率为90MHz时,处理器完成1024点输入为12位复数的FFT需要45.6μs,满足所设计的谐波分析仪系统实时性要求,解决了系统实时性和资源占用的矛盾。该处理器采用按时间抽取基4 FFT算法,整个系统包括数据缓存器单元、旋转因子产生器单元、FFT蝶形运算单元、地址生成及控制单元和倒序单元等5个部分,其中蝶型运算单元中的复乘单元采用改进的CORDIC流水线结构实现,处理器中的RAM采用双端口存储结构。对设计分别进行了MATLAB仿真和硬件测试,然后将测试结果与MATLAB计算结果进行比较,比较的结果验证了本设计的正确性。同时,该处理器是在不使用IP核的前提下开发的,降低了其实现成本。系统整体是基于VHDL语言的模块化设计,完成了1024点序列的FFT,在此基础上,完成更大点数序列FFT的设计将更容易,设计具有灵活性和可扩展性。