信号处理是机械设备故障诊断中的关键技术，起着对监测信号进行加工、变换，从中提取出敏感故障征兆的重要作用。机械系统在工作中会产生大量振动信号，如何对这些信号进行有效的分析是该领域急需解决的关键问题之一。处理这些信号的目标是实现信号检测，清晰地揭示机器状态信息。围绕这一目标，本论文以机械故障诊断中的振动信号为研究对象，就信号的检测、分析进行了理论、方法以及应用的研究。本文主要研究内容概括如下： 首先，针对旋转机械自动平衡快速精确检测相位的需求，提出了一套独到的检测方案；该方案基于互功率谱的相位检测、相位补偿滤波两种算法。 其次，针对加速度传感器信号积分的需要，研究了使用数字积分解决该问题的可行性；提出了信号经双通滤波后再使用数字积分器进行积分的方案。 最后，系统研究了能量算子方法，将其作为一种包络算法应用于共振解调和尖峰能量法(gSE法)两种重要的故障诊断方法之中，其中用能量算子方法成功取代了gSE法中的峰峰值检波电路。 本论文中所提出的各种信号分析方法均经过了严格的理论分析、