谐波检测是谐波诊断技术实现过程中的一个重要环节,起到的是为诊断提供诊断依据的作用,对电气设备状态判断是否正确影响巨大。本文针对机车车辆驱动系统电力导线电流谐波信号的特点,及实现驱动系统状态监控对谐波分析的要求,针对谐波分析方法、谐波检测系统的设计等问题展开了深入的研究,主要研究内容及研究成果包括:(1)研究了两种常用的谐波分析方法对傅里叶变换分析法,首先针对传统傅里叶变换在计算谐波参数时存在的不足,引入了它的一种改进算法——加窗插值傅里叶变换;其次,就加窗插值傅里叶变换的加窗与插值问题,研究了几种常用窗函数的频谱特性,并采用多项式逼近的方式求出了它们实用的插值公式;最后利用仿真的方式说明,基于加窗插值傅里叶变换的谐波分析法,能有效抑制非同步采样下傅里叶变换出现的邹波效应及栅栏效应,提高谐波分析精度。对小波包分析法,首先简要介绍了小波包分解与重构的基本原理;其次,根据小波包分解过程中二抽取后信号频谱的变化规律,推导出了小波包分解后频段顺序错乱的原因,并给出了小波包分解后正确的频段顺序;最后,根据谐波信号的特点,选取了滤波器长度较长但分频严格的db45小波作为谐波分析的小波函数,仿真结果说明,基于db45的谐波分析方法,可以较精确的检测出谐波参数,而且对于非稳态信号的检测也有很好的检测效果。(2)提出了一种新的谐波分析方法在对小波包分析法、傅里叶分析法的研究结果进行了总结时,发现这两种谐波分析法都不能很好的满足机车车辆驱动系统电力导线中电流谐波分析的要求,本文因而提出了一种新的谐波分析方法——基于谐波小波滤波器的谐波分析法。文中首先分析了谐波小波作为滤波器来使用时其滤波结果的特殊性;然后,针对谐波小波时域衰减缓慢、离散化后频谱通带范围内增益波动大的缺点,采用了一种在谐波小波时域乘高斯函数的方式来加快谐波小波的衰减速度,取得了加快谐波小波时域衰减速度、平滑离散化后谐波小波通带的预期效果;其次,依据谐波信号频谱的特点,给出了采用改进后的谐波小波为各次谐波设计滤波器的方法及注意事项;最后给出了基于谐波小波滤波器的谐波检测方法的检测过程。仿真结果表明,基于谐波小波滤波器的谐波分析方法,不需要同步采样的条件,对稳态谐波及非稳态谐波都有很好的检测效果,其结果不仅包含了各次谐波的时域波形,而且能实时输出各次谐波的瞬时幅值,可以直接为谐波诊断所用,从而很好地满足了机车车辆驱动系统状态监控对电流信号谐波分析分析的要求。(3)设计了一种谐波检测系统首先介绍了谐波检测系统的整体框架,并简要分析了系统的工作过程。然后,在硬件方面介绍了磁探头及以单片机SIM3U167为核心的数据采集模块的主要电路;软件方面,介绍了单片机及上位机的工作过程。最后,结合第三章提出的谐波分析方法设计了一组实验来查看谐波检测系统谐波分析的精度,结果表明,该系统系统噪声小、抗干扰能力强、谐波分析精度高,在采样频率1600Hz,采样时长0.5秒的条件下,谐波幅值最大相对误差仅为0.63%。