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滚动轴承故障具有信号复合和环境噪声大的特点。通过构建一个对复合信号敏感的过完备字典,利用基追踪法对故障信号进行最优化的稀疏表示,获得简洁的故障冲击时频特征结构,并实现阈值降噪。通过对重构信号谱分析后得到明确的故障特征频率及其倍频。仿真与实验结果表明:该方法具有良好的降噪功能,能够准确地提取信号中的冲击特征。