高速旋转叶片振动实时监测技术是电力工业、能源工业、航空、航运业亟待解决的难题，传统的接触式测量方法很难做到同时监测同级的所有叶片的振动情况，因此国外一直在致力研究一种非接触式旋转叶片振动测量新技术—叶端定时测量技术。本论文围绕解放军总装备部国防预研项目“非接触式旋转叶片振动测量技术研究”(项目号HC202-1502-01-02)提出的具体要求和指标展开研究，论文的主要工作包括如下几个方面：在国内率先建立了一套全新的高速实时旋转叶片振动检测系统。解决了测量系统三个主要关键技术，即叶端定时传感器、高速脉冲信号采集及预处理、叶端定时测量数据的分析处理。设计开发了适应高速实时监测要求的全光纤叶端定时传感器，所研制的叶端定时传感器具有抗电磁干扰能力强、频宽优于100MHz，测量距离达到0.5mm 的特点。设计了基于固定频率脉冲填充法计数的高速脉冲信号采集及预处理电路，实现定时时间测量。所设计的采集系统能达到10ns的定时分辨力，在位移精度为25μm情况下，能测叶片半径在1.5m以内，转速在50～15000转/分的叶片振动。详细分析了叶端定时测量数据处理的方法，提出了全新的5+2快速算法，解决了包括异步振动和同步振动测量数据的分析处理问题，提高了系统信号处理的实时性。针对叶端定时测量方法在振型测量上的不足，引入了振型专家系统，并对其进行了仿真和实验，取得了很好的效果。