铝电解多功能机组的绝缘状态监测是关系到设备与人身安全的重要环节。介质损耗角是机组绝缘材料的关键性能参数,但常用的谐波分析法中的频谱泄露和栅栏效应严重影响精度。针对介质损耗角检测中多功能机组强噪声干扰,在干扰特征分析与提取后,采用小波分层阈值去噪进行信号预处理。确定了小波函数、分解层数、阈值及阈值函数的选取方法。通过仿真研究表明,本文算法相对于固定阈值、无偏风险估计阈值等经典阈值,滤波性能有所提升。同时与巴特沃斯滤波、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器进行去噪对比,验证了算法的有效性。针对频谱泄露和栅栏效应,本文提出了改进的三角自卷积窗全相位FFT校正算法,设计了二阶三角卷积窗代替传统的矩形窗口对数据进行截断,三角卷积窗具有旁瓣峰值电平低,衰减率高,能够有效的抑制频谱泄露。同时利用全相位FFT的相位不变性,能够准确计算信号的相位角。仿真分析表明,三角自卷积窗全相位FFT校正算法,在信号频率波动、谐波及较弱噪声干扰的情况下,能准确实现信号相位角的计算,相对于传统的加窗插值、相位差校正算法、能量重心法等,计算量仅在FFT基础上增加了N次累加运算,精度提高10%。最后本文基于TMS320F28335与STM32F103双处理器设计介质损耗角检测系统,其中DSP负责算法实现,微控制器负责人机交互和系统控制。