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提纯旋转机械设备故障振动信号中的冲击特征，可以有效地实现相关故障的诊断。利用S变换适合于处理冲击特征信号的特点，提出基于 S 变换谱阈值去噪的冲击特征提取方法。先将信号进行 S 变换，得到其时频谱。考虑到此 S 变换谱为一复数矩阵，故而根据谱系数的模值大小进行阈值去噪。去噪过程中分别采用了基本的硬阈值函数和软阈值函数。对于最优阈值的估计，以所提出的改进风险函数为评价标准，利用步长迭代算法在零到系数最大模值的区间内获取。最后将去噪后的时频谱进行 S 逆变换，重构得到时域冲击特征。仿真信号与滚动轴承故障振动信号的处理结果表明，利用所获取的最优阈值，S 变换谱阈值去噪方法能够从噪声混合信号中提取出冲击特征，从而实现相关故障的诊断。