电网谐波分析是电能质量分析和改善的一个重要环节。近年来，随着电气化的发展和一些工业技术的应用，电网的谐波畸变越来越严重，对电力系统的安全、经济运行造成极大的影响，而传统的电力数据采集分析系统由于技术落后，已不能满足当今应用场合的要求。目前微电子技术和嵌入式技术的迅速发展，为数据采集分析系统的研制奠定了坚实的技术基础。研制成本低廉、运算快速、易于功能扩展的新型数据采集分析系统已成为一个趋势。 本文提出了一种新型嵌入式数据采集分析系统的设计方案。该系统基于大规模单芯片FPGA，集成度高，成本低廉；系统采用SOPC构架，为可重构嵌入式构架，易于功能扩展。其中数据采集和谐波分析单元由硬件逻辑完成，运算速度快，精度高，实时性好，且不占用处理器资源；系统核心处理器采用Xilinx公司的32位软核处理器MicroBlaze，外设集成了存储器，RS232串口，以太网，JTAG调试口等，以此构成一中型的嵌入式系统。论文总结了几种常见的谐波分析算法，给出了整个系统的设计过程，详细介绍了谐波分析模块的FPGA设计和整个系统的SOPC结构。本系统实现了基于单芯片FPGA的数据采集分析和分析结果的实时同步传输，并在实验中获得了较好的效果。