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内燃机作为一种复杂的动力机械，其振动信号中包含有发动机及其零部件工作状态的丰富信息，而且具有诊断范围广、信号容易获得和便于在线监测等优点，因此在故障诊断领域得到了广泛的重视。但由于内燃机的自身结构和工作特性，决定了其振动信号是一种具有周期特征的非平稳时变信号，因此信号特征参数也存在一定的循环波动性，从而影响到故障诊断的准确性和可靠性。本文在对内燃机非平稳时变信号进行分析的基础上，提出了消除循环波动性的一些措施，并对由外界环境和其他激励引起的干扰分离问题进行了研究。