其中，cm表示m次諧波的幅值，其角頻率為mω，初始相位為φm，其有效值為cm/√2。

　　當m=1時，

　　為基波分量的表達式，其角頻率為ω，初始相位為φ1，其方均根值c1/√2稱為基波有效值。

　　ω/2π為基波分量的頻率，稱為基波頻率，基波分量的頻率等于交流信號的頻率。而m次諧波的頻率為基波頻率的整數倍（m倍）。

三、測量方法

　　濾波法

　　當信號的諧波頻率與基波頻率差距較大時，即信號的低次諧波含量較小，主要為高次諧波時，可以通過低通濾波的方法將高次諧波濾除，剩下就是信號的基波，采用均值檢波表、峰值檢波表和真有效值檢波表均可測量其有效值，測量結果近似等于基波有效值。

　　濾波器是一種對信號有處理作用的器件或電路。分為有源濾波器和無源濾波器。主要作用是讓有用信號盡可能無衰減的通過，對無用信號盡可能大的衰減。

常用濾波器有：

　　巴特沃斯濾波器：巴特沃斯濾波器具有較平坦的通帶。

　　貝塞爾濾波器：貝塞爾濾波器具有較高線性度的相角位移。

　　切貝雪夫濾波器：切貝雪夫濾波器具有較陡峭的過渡帶。

　　當諧波頻率與基波頻率差距較小時，可采用切比雪夫濾波器或高階的巴特沃斯濾波器。

傅里葉變換

　　當信號頻譜較復雜時，尤其是低次諧波含量較大時，很難用濾波的方法將基波準確分離，一般先用交流采樣獲取離散時間信號序列，再用離散傅里葉變換（DFT或FFT）對其進行傅里葉展開，即可求得基波有效值。各種諧波分析儀和寬頻功率分析儀（變頻功率分析儀、高精度功率分析儀等）等設備均可測量適用頻率范圍內交流信號的基波有效值。上述儀器除了測量電壓、電流的基波有效值之外，還具備功率測量及諧波測量功能。

                                                               信號波形及諧波含量