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结合旋转机械启停阶段振动信号的特点，提出了一种基于Viterbi算法和短时傅里叶变换（STFT-VA）的瞬时频率估计算法，STFT-VA算法在高噪声、临近阶比和交叉阶比情况下有较高的精度。实现了基于STFT-VA算法的自适应Void—Kalman阶比跟踪（AVKF—OT），和传统的以硬件实现的Vold—Kalman阶比跟踪（VKF—OT）相比，此方法具有无需转速计等硬件、用纯软件的方法实现。实验结果表明，该方法能够在时域中准确地提取幅值和复杂频率变化的阶比，适合于复杂旋转机械振动响应特征提取。