为提取摩擦振动的特征信号和实现摩擦振动特征信号的定量表征，在摩擦磨损试验机上进行了船用柴油机缸套—活塞环摩擦副摩擦磨损模拟试验，应用经验模式分解（Empirical Mode Decomposition，EMD）对非线性、非平稳的摩擦振动信号进行分解，获得若干个本征模式分量（Intrinsic Mode Function，IMF）。根据振幅范围和互相关系数，从 EMD的所有 IMF 中选择反映摩擦振动特征的 IMF 分量重新合成摩擦振动特征信号，利用改进的多重分形算法对摩擦振动特征信号进行多重分形分析，得到摩擦振动信号的多重分形谱，进一步求取摩擦振动信号多重分形谱的宽度、极大值、维差以及非对称指数。研究结果表明，经验模式分解能够实现微弱摩擦振动特征信号的提取，多重分形谱参数可以作为摩擦振动信号的特征值。