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针对机械式衍射光栅刻划机精密定位工作台定位过程中产生的振动信号特性与光学性能指标（杂散光强度和波前质量）之间的关系，提出利用改进的Hilbert-Huang变换（HHT）获得的时频谱和边际谱对超精密工作台精定位特性进行研究。首先，给出了基于固有模态函数（IMF）筛选和瞬时频率差分求解的HHT信号处理算法。然后，设计了光学测量实验获得工作台50nm定位信号。最后，完成精密定位信号的特征提取和振动测试验证。结果表明：利用改进的HHT可以精确地完成精密定位信号的特征提取，从而为在衍射光栅的制造工艺中从根源上降低