本发明公开了一种基于Kalman阶比‑全息谱原理的旋转机械故障特征提取方法，综合利用了Kalman阶比分析处理非平稳信号的能力和全息谱能够综合可靠地反映机组状态的能力。将Kalman阶比分析和全息谱分析进行融合既能够在转速波动时利用二维全息谱来进行故障诊断，又可以方便地对起停车信号进行力和力偶分解、全息瀑布图分析，本发明大大地扩展了传统全息谱的运用范围，实现了对起停车信号进行多种特征参数提取，突破了传统情况只能进行波德图分析的局限，拓展了旋转机械故障监测诊断的水平和范围，为旋转机械健康可靠地运行提供了有力支持。