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针对滚动轴承振动信号故障特征难以提取的问题，提出了一种基于奇异值差分谱与改进包络分析的轴承故障特征提取方法。首先，通过奇异值分解将原始轴承振动信号分解为一系列能够线性叠加的分量信号，利用故障特征分量和噪声分量在奇异值上的差异，根据奇异值差分谱的性质筛选出有效奇异值，选择包含故障特征的分量重构信号。针对奇异值分解去噪后仍存在残余噪声，采用改进包络分析，在频域中进一步去除重构信号中的残余噪声。最后对实测轴承信号进行分析，准确地提取到故障特征明显、故障频率突出的轴承故障信号，完成故障诊断。