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利用过完备有理离散小波变换的滤波器特性和近似平移不变性，提出了一种按一定规则对3路高频小波分量进行拼接，以获得具有更高时间分辨率小波分量信号的方法。仿真结果表明，该方法消除了小渡分解中下采样对信号分析的影响，较好地克服了频率混叠现象。在此基础上，提出了一种基于过完备有理离散小波变换的故障诊断方法，并将其应用于滚动轴承早期故障诊断。与二进离散小波变换的比较试验结果表明，有理离散小波变换能更有效地提取出滚动轴承的早期故障特征。