旋转机械动静部件之间的碰摩是运行中的常见故障，也是急待解决的重大研究课题。声发射以其灵敏度高、频响范围宽、信息量大、动态检测等特点为碰摩检测提供了一条新的途径。但由于声发射源多样性、噪声干扰复杂性，特征信号难以提取与识别，使其在实际应用中受到很大限制。 本文就降噪、识别和定位这三个AE技术中的基础问题，进行了较为系统而深入的研究。通过引入现代信号处理技术，提出了几种分析处理AE信号的新方法，在降噪、识别和定位三个方面都有所创新。 1.对分数变换理论在AE信号降噪处理中的应用进行了探索性研究，建立了一个基于态函数的三周期离散分数余弦变换算法用于降噪模型运算。实验结果表明：该算法具有比标准离散余弦变换更大的灵活性，通过选择适当的分数阶，能够获得比离散余弦变换更好的降噪效果，是对声发射信号进行降噪处理的有效途径。 2.在碰摩AE信号的识别研究中，应用了分形理论和分形维数来识别碰摩AE的发生。通过对碰摩声发射信号的分形维分析表明：无碰摩时，采样的信号是随机噪声，此时分形维最大；开始轻微碰摩时，AE信号表现出突发型特征，波形相对光滑和简单，分形维变得最小，且从噪声到轻微碰摩时，分形维数值有较大的变化；碰摩趋于加重时，AE波形变得密集复杂，分形维又开始增大；分形维与信号的强弱无关，而与波形的复杂程度相关。因此，根据碰摩AE信号的分形维变化规律，不仅可以作为识别碰摩的一个依据，还可以作为表征碰摩发展趋势的一种指标。 3.针对常用分形算法计算量大和参数选择困难的缺点，推导了一种基于波形长度的分形维算法，理论分析与实验结果表明，该算法的区分噪声能力、计算量、精确度和稳定性都优于和该算法类似定义的盒维与Katz维。 4.基于模态声发射理论，分析了在转子系统结构中，静态时垂直碰撞和切向摩擦激励的声发射信号的模态特征及声发射波在不同路径中的传播特征。结合模态声发射和窄带信号理论，给出了描述多模态声发射信号的数学表达式，提出了将对数倒谱系数结合分形维一起作为声发射信号识别特征参数的方法。建立了一个基于高斯混合模型的碰摩声发射识别模型。实验结果表明：这种基于模态声发射理论的识别系统模型有较高的识别率。 5.在碰摩声发射源定位研究中，引入了时延估计理论计算时间差。结合窄带信号理论、模态声发射理论和随机过程理论，提出了基于相同分数阶因子和不同分数阶因子的最佳线形分数滤波的广义互相关时延估计，针对AE信号中不同模式波速度不同而引起的传播过程中波形失真，导致可能无法获取最大相关点情况，提出了对信号进行分段相关乘积处理和分段相关指数变换处理的方法。实验结果表明：该算法优于普通的时延相关估计法，有较高的定位精度。