高速旋转叶片振动实时监测技术是电力工业、能源工业、航运业尤其是航空业亟待解决的难题，国内外一直致力研究基于叶尖定时原理的非接触式旋转叶片振动测量新技术，并研制相应的配套样机系统用于实际的现场试验，实时检测高速旋转叶片的振型、频率等参数。因现场实验的成本昂贵，准备周期长，对试验设备的稳定性要求很高，系统样机需要保证稳定、可靠的提供试验数据。因此，现场试验前，样机的软硬件测试工作尤为重要。本文旨在提供一套可以模拟现场环境的高速叶片振动信号仿真系统，利用数学建模模拟产生高速旋转叶片的振幅、频率等参数，并基于ARM与CPLD技术实现了硬件仿真，用于在实验室条件下有效测试样机各部件的工作性能、并进行改进，使之达到现场检测的性能要求。 论文的主要工作包括以下几个方面： 1．研究了叶尖定时测量技术的原理，建立了旋转机械叶片振动的数学模型，确立了微处理器计算叶尖定时信号时间的方法。 2．完成了基于ARM的单叶片三均布传感器的仿真方案，完成了程序的调试，并用样机的软硬件系统验证了此方案的部分有效性。 3．设计了基于ARM与CPLD的硬件仿真方案，完成了系统硬件电路设计，完成了硬件的调试。 4．完成了基于ARM与CPLD方案的软件设计工作，编写并调试了程序，进行了相关实验。 5．研究了一种基于正弦查表和逐项比较法的仿真方法，推导了数学模型。