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针对传统的机械故障源分离方法忽略信号非平稳性的不足，结合时频分析和盲源分离的各自优点，提出一种基于时频分析的机械设备非平稳信号的盲分离方法，并与传统的机械故障源分离方法进行对比。实验结果表明，对于机械设备非平稳混迭信号，必须充分利用信号的非平稳性，才能达到很好的分离效果。文中的研究为机械设备非平稳混迭信号的分离提供一种新方法。