陀螺仪作为基本的惯性姿态敏感器已经广泛地用于国内外各类卫星的姿态控制和轨道控制系统中，是卫星的导航与制导控制系统的核心部件，它的定位精度和工作可靠性至关重要，直接影响着卫星执行任务的成败。陀螺电机为陀螺仪提供动量矩，其生产质量、运转性能直接决定着陀螺仪的工作可靠性及使用寿命等性能。所以进行陀螺电机的振动状态监测具有重要意义，可以准确地判断陀螺电机是否存在故障，提高陀螺电机筛选的工作效率，确保安装在陀螺仪上的陀螺电机安全可靠地运转，减少不必要的经济损失。本文从陀螺电机的振动信号获取的角度出发，设计了陀螺电机振动信号测试实验台。基于模态分析理论，采用有限元分析软件完成实验台模态分析，结果表明，实验台安全可靠，不会与陀螺电机电源驱动频率发生共振。采用双通道信号发生器和功率放大器设计陀螺电机驱动电源，选用合理的传感器、数据采集卡和工控机组成数据采集系统测试陀螺电机的振动信号，为陀螺电机振动状态监测提供数据源。获取陀螺电机的振动信号后，基于小波包分析理论，采用“db3”正交小波包完成振动信号3层小波包分解，得到8个分解子频带信号，基于Mallat算法完成子频带信号的重构，根据陀螺电机转子和轴承的典型振动故障特点，提取相应的陀螺电机振动状态特征信息，将它的功率谱图与预先制定参考标准作比较分析，完成陀螺电机振动状态监测。经过仿真算例和实验样本数据的验证，小波包分析可以将陀螺电机转子和轴承的振动状态特征信息有效地提取出来，实现陀螺电机振动状态监测。本文运用C++编程语言和Matlab R2010a，采用“自顶向下”的模块化设计方法，基于“消息加响应”编程模式依次实现了陀螺电机振动信号数据采集功能模块、振动信号时域和频域分析功能模块、振动故障特征频率计算功能模块、陀螺电机振动状态监测功能模块；采用Access2003数据库编写了陀螺电机工况数据管理数据库，存储和输出振动测试数据，以便用户查询、调用历史工况数据。在完成传感器和数据采集系统的标定后，现场测试陀螺电机的振动信号和转速信号，通过实验数据验证软件系统的各个功能模块。分析结果表明，该系统可以安全可靠地运行，能够准确地完成陀螺电机的振动分析和状态监测。