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起车信号分析是大型回转机械故障诊断的有效手段,其中相位信息的精确估计是起车信号分析的重要内容。由于自由采样以及起车信号本身调频调幅特性等的影响,已有方法往往不能有效实现相位的精确估计。提出一种基于分数时延滤波器的起车信号分析方法,由于该方法可以在离散的采样点之间实现分数内插,进而方便地将自由采样的起车信号转换为等角度采样信号,有效实现瞬时相位的精确估计。采用仿真信号和试验结果对该方法的有效性和精确性进行验证。