对于通信系统来说，谐波失真信号表现为通信频带中的干扰信号，容易导致系统的信噪比下降，严重影响通信系统的容量和质量，因此快速精确的测量谐波失真显得非常重要。
谐波失真产物属于一种可预见性的失真，它们直接与输入信号的频率相关。在实际测量中，通常使用频谱分析仪来测量信号的总谐波失真（Total Harmonic Distortion，简称THD），并以此作为谐波失真程度的评估依据。
方法一：利用扫频分析功能手动测量分析
利用频谱分析仪测量信号的谐波失真时，在测量过程中经过多次手动调节信号的频率、分辨率带宽、扫描时间、频宽等仪器测量参数，并利用标记读出各次谐波的幅度值，然后根据谐波失真计算公式手动计算总谐波失真值。图1为使用4051信号/频谱分析仪测量基频为500MHz的各次谐波的情况，标记报表中给出了基频、二次谐波和三次谐波的频率和幅度。
图1 扫频分析功能手动测量谐波
根据标记报表我们可以方便的测量出各次谐波与基频信号之间的幅度差，以dB来表示。由于频谱分析仪通常显示对数功率（单位dBm），因此在计算总谐波失真时，需要将相应的幅度量转换成电压。为了方便计算，根据如下推导公式（1）可快速计算总谐波失真。
因此，利用图1方法手动计算得到的信号总谐波失真结果为3.679%。
方法二：利用谐波失真测量功能快速自动测量
4051信号/频谱分析仪内置了谐波失真测量功能，可实现对谐波分量及总谐波失真的一键式自动测量，并给出轨迹和测量结果报表。该功能位于频谱分析测量模式下，为用户提供了自动搜索基频和范围列表编辑两种测量方式。这两种测量方式是互斥的，默认采用自动搜索基频的测量方式，当谐波编辑列表打开时，仪器将按照列表的参数状态进行测量。在自动搜索基频的测量方式中，仪器执行全频宽范围内的基频信号自动搜索功能，并在零频宽下对基频和谐波分别进行测量。具体地说，对于每个被测的谐波分量，中心频率将设置为搜索基频的整数倍，并且执行一次零频宽扫描，幅度由测量数据的功率平均计算得到。测量完指定数目的谐波和幅度之后，总谐波失真测量结果将自动计算并显示在数据报表窗口。图2为使用谐波失真测量功能自动测量得到的显示界面，数据报表窗口中顺序列出了基频与谐波分量的频率和幅度，并给出了总谐波失真。根据测量报表，假设系统中只有这两个谐波分量的话，总谐波失真为3.67%。该结果可由公式（1）手动计算验证，报表中二次谐波与基频的幅度差为-29.01dB，三次谐波与基频的幅度差为-40.40dB，则总谐波失真为：
图2 谐波失真测量功能一键自动测量
由此可见，图2中谐波失真自动测量的结果与图1中手动测量的结果是相互吻合的。使用谐波失真测量功能可以实现快速精确测量谐波分量及总谐波失真的目的，能有效避免手动测量中的繁琐操作带来的错误，同时大大提高了测量效率。
