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振动信号的测量和分析是一种有效的无损检测发动机故障的方法，本文利用缸盖表面振动信号实现了各缸燃烧差异的快速诊断。为了便于提取故障特征信息，根据发动机的工作过程编写了模拟软件，来区分各激励源。利用时频分析的方法对一个工作循环内的信号进行处理，通过对比时频域上各缸信号的特征来提取故障特征信息。发动机的拆解检验表明，诊断的结果准确，另外这种特征信息提取的方法不需要建立数据库，通过对比各缸的同类信号即可实现，简单易行。