曹英丽 许童羽 陈春玲 姚萍 杜梦媛

摘要：为解决信号与系统课程频域分析物理概念复杂、理论计算枯燥、学生理解困难等问题，通过对电力谐波分析评估科研项目分析、提炼、分解，设计频域分析教学案例，分析电力谐波检测的工程背景与问题提取，运用傅里叶变换实现谐波检测，探讨基于傅里叶变换谐波检测的频谱泄漏等工程问题。

关键词：信号与系统；频域分析；教学案例；科研实践

中图分类号：G424.2 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）05-0090-03

“信号与系统”是电气电子信息类本科专业必修专业基础课程，该课程的学习效果直接影响后续数字信号处理、通信原理等课程的学习，并且对学生建立信号分析与处理基本能力至关重要。然而，该课程物理概念抽象、数学推导复杂，涉及到大量理论计算，尤其是信号与系统的频域分析理解困难，导致大部分学生仅能够进行机械的数学演算，不理解频域分析的物理概念和工程含义。因此，有必要结合信号分析工程应用实际，对具体项目进行分析、分解，提炼出适当的教学案例。在频域分析知识点的讲解中借助案例分析，能够使学生更直观体会频谱的物理概念，了解频域分析能解决的工程问题，深入理解傅里叶变换的基本原理。现结合本团队电力谐波检测评估的科研课题，对其工程背景进行分析与提炼，设计电力信号频域分析教学案例，即电力谐波检测与分析。

1 电力谐波检测工程需求与问题分析

变频装置、电弧炉、电气化铁路等电力电子装置的广泛应用，不可避免的使电网电流和电压波形产生较大畸变，向电网中注入与基波频率成整数倍的频率分量，即谐波分量。……