故障诊断的关键是对振动信号进行分析处理。传统的测试仪器复杂庞大,而虚拟仪器轻便且功能可修改,用其替代传统设备已成为普遍现象。基于此,本文以硬件平台为基础,将LabVIEW与MATLAB编程软件相结合设计了振动信号与测试系统特性分析虚拟仪器。首先,在对振动信号分析方法进行研究的基础上,对动平衡分析方法进行研究。其次,对振动测试分析系统进行总体设计,包括测试系统硬件选型和配置及虚拟仪器软件设计。测试系统硬件主要包括传感器、数据采集卡、信号调理设备。实现对测试系统硬件选型及配置。虚拟仪器软件设计是以LabVIEW软件为开发平台并结合MATLAB设计振动信号与测试系统特性分析虚拟仪器。该虚拟仪器主要包括测试系统特性分析、数据采集与存储、信号发生器、故障信号分析及动平衡计算等。故障信号分析主要包括时域、频域和时频域分析,并实现了对信号的采集、分析与存储,运用设计虚拟仪器实现对转子不平衡和油膜涡动故障特征提取,并实现动平衡分析。最后,论文对故障诊断方法做了初步的研究,对比EMD、EEMD和CEEMD分解方法,发现CEEMD对所添加白噪声中和效果较好,并将CEEMD分解方法与奇异值差分谱理论结合进行滚动轴承故障特征提取,验证了方法的有效性和准确性。论文的研究成果对测试系统,动平衡分析及故障诊断有一定的研究意义。