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频率偏差以及间谐波等的存在制约了非稳态下电力谐波分析的准确度，而传统FFT算法容易受到频谱泄漏和栅栏效应的影响。分析了余弦函数窗频谱特性，并提出基于余弦偶次幂窗改进FFT的非稳态谐波分析方法。在改进的FFT方法中运用最小二乘拟合法推导信号基波与各次谐波的频率、幅值和相位计算修正公式。仿真结果表明：提出的方法能有效减小基波频率波动以及间谐波的影响、提高谐波参数的计算准确度，适合于非稳态条件下的谐波分析。嵌入式系统应用验证了算法的正确性。