谐波对电力系统的安全、稳定、经济运行造成了极大的影响,研究电力系统的谐波问题具有重要的意义,谐波检测是研究谐波问题的出发点和主要依据。在众多的谐波检测方法中,FFT由于其易于实现而颇受青睐,但由于频谱泄漏和栅栏效应的影响,FFT在进行谐波检测时会产生很大的误差,因而研究FFT的改进算法以及在硬件中实现FFT运算具有十分重要的意义。本文首先分析了加窗双谱线插值FFT算法以及加窗三谱线插值FFT算法,提出了基于加4项5阶Nuttall窗双谱线插值FFT算法和加4项5阶Nuttall窗三谱线插值FFT算法的谐波检测方法,分别推导了双谱线插值和三谱线插值的算法原理,并对它们进行了复杂谐波信号仿真分析,且考虑了基频变动和白噪声影响两种情况,并对仿真结果进行了分析,验证了所提算法可提高谐波参数检测的精度,并且可有效克服基波频率变动和不同信噪比的白噪声对谐波参数检测的影响;其次,本文分析了加窗相位差FFT算法,提出了基于加4项5阶Nuttall窗相位差FFT算法的谐波检测方法,推导了加窗相位差FFT算法的算法原理,并对其进行了复杂谐波信号仿真分析,且考虑了基频变动、白噪声影响、间谐波影响的情况,并对仿真结果进行了分析,验证了所提算法的有效性和较强的抗干扰能力;最后,本文分析了Quartus II中原理图的各个模块的编写,使用FFT IP核对给定的输入数据进行了ModelSim仿真,并结合MATLAB的仿真结果验证了FFT IP核的ModelSim仿真结果的精度,仿真得到的幅值结果的精度较高,准确度平均可以达到80%以上,尤其在幅值较大时,幅值结果的相对误差不足5%,验证了所设计的原理图的正确性,FFT IP核实现了FFT运算的功能,在一定的误差允许范围内,通过FFT IP核可以实现谐波幅值参数的准确检测。