在国民经济生产中，旋转机械不但数量巨大，而且往往是企业中的关键设备，一旦失效，将造成巨大损失。因此，有效的旋转机械信号分析方法显得十分重要。旋转机械特征分析是旋转机械故障诊断和状态监测的重要组成部分，其中的振动测试方法又是特征分析的主要手段。目前的测试仪器对平稳振动信号有比较成熟和完善的测试和分析手段，但在对以升、降速过程为代表的旋转机械非平稳振动信号的特征提取方面还缺乏完善而有效的分析功能。 阶比特征是旋转机械非平稳振动信号处理中最重要的特征之一。本文对计算阶比跟踪法和瞬时频率估计阶比跟踪法进行了深入的研究和阐述。在此基础上搭建了以PCI数据采集卡和PC机为核心的旋转机械非平稳振动信号阶比测试系统，并用VC++编写了两种方法的信号处理程序和阶比谱分析界面。 仿真测试和试验测试表明，该系统可实现对旋转机械非平稳信号特征信息的有效提取和分析，并能根据不同测试环境和对象灵活调整，弥补了传统仪器在非平稳信号分析方面的不足。