《自动化技术与应用》2023年第42卷第6期控制理论与应用ControlTheoryandApplicationsTechniquesofAutomation&Applications基于STM32的正弦波失真度测量仪的设计王瑞轩,盖怡臣,李鸿博,孙艳丽,王国庆（海军航空大学，山东烟台264001）摘要:针对模拟控制正弦波失真度测量仪精度低，计算复杂等缺点，设计基于STM32的数字化计算波形失真度测量仪。该系统信号经AD采样后，通过STM32计算快速傅里叶变换（FFT），再根据采样率确定谐波分量点并计算失真度，并运用Matlab仿真对FFT结果进行理论验证。通过与方波、三角波失真度理论值比较，该失真度测量仪误差较低，可靠性高。关键词:失真度测量；STM32；快速傅里叶变换；数字谐波分析中图分类号：TP216;TP335+.1文献标识码:A文章编号:1003-7241(2023)06-0009-04DesignofSineWaveDistortionMeterBasedonSTM32WANGRui-xuan,GAIYi-chen,LIHong-bo,SUNYan-li,WANGGuo-qing(NavalAviationUniversity,Yantai264001China)Abstract:Inviewofthelowprecisionandcomplicatedcalculationoftheanalogcontrolsinewavedistortionmeasuringinstrument,adigi-talmethodbasedonSTM32isdesignedtocalculatewaveformdistortion.ThesignalofthesystemissampledbyADandthefastFouriertransform(FFT)iscalculatedbySTM32,andthentheharmoniccomponentpointsaredeterminedaccordingtothesam-plingrateandthedistortioniscalculated.MatlabsimulationisusedtoverifytheFFTresults.Comparedwiththedistortionvaluesofsquarewaveandtriangularwave,thedistortionmeasuringinstrumenthaslowerrorandhighreliability.Keywords:distortionmeasurement;STM32;FastFouriertransform;digitalharmonicanalysis收稿日期:2021-07-07DOI:10.20033/j.1003-7241.（2023）06-0009-04.1引言在进行信号处理的过程中，正弦信号经常被用作激励或输出，而失真度便是衡量信号质量好坏的一项重要指标。此外，失真度测量在电力电子、电声学等诸多领域也具有广泛应用与重要意义[1-2]。目前测量失真度的仪器根据测量原理可分为基波剔除法和频谱分析法两类，而信号处理方法也大致可分为模拟法和数字化方法两类。模拟法测失真度是将输出信号通过陷波器过滤掉基波，只留下所需谐波，由总电压和抑制基波后的谐振电压计算波形失真度[3-4]。模拟法在分析有效值时，需要计算较多频点，且抗干扰能力差，噪声和所需信号混合使得计算结果置信度下降，测量准确度为5%～30%。...
