齿轮及齿轮箱作为机械设备中一种必不可少的连接和传递动力的装置，在现代工业发展中具有广泛的应用。但由于结构复杂、工作环境恶劣等原因，齿轮及齿轮箱非常容易受到损害和出现故障，直接影响到整机或机组的正常运行。若想使昂贵的制造设备发挥预期的经济效益，减少重大生产事故的发生，就要对机械设备的运行状态进行全面监测和分析，提前发现和排除设备故障隐患。齿轮故障大多以调制形式出现，单纯的频谱分析可能很难发现故障，对调制信号做解调处理，提取出零部件故障特征，是准确诊断的重要方法。 课题深入研究了针对齿轮故障诊断的解调技术，主要完成了如下工作： (1)对共振解调技术进行了深入研究。论述了共振解调技术的原理及特点，建立了软件共振解调过程的数学模型；阐述了共振解调的硬件实现方法，即机械谐振和电子谐振，通过不同的仿真方案讨论了这两种实现方法的特点和有效性；通过实验数据得出了对预测故障有价值的结论； (2)详细论述了循环平稳信号及二阶循环平稳信号处理理论的原理；在研究循环自相关函数用于信号解调分析的基础上，通过不同调制方式的仿真信号，初步展示了二阶循环平稳理论对于调幅、调频信号的解调性能；同时通过实验及现场实测齿轮故障数据的分析，证实了该理论在机械信号处理中的应用价值； (3)分析了基于EMD和相关分析的希尔伯特解调方法，分别从包络解调和相位解调两方面进行了讨论，提出了基于EMD的相位解调方法。利用仿真和现场数据与循环平稳解调相对比，说明了基于EMD和相关分析的希尔伯特解调法具有更高的灵敏性。