大型旋转机械在石油化工、航空航天以及电力冶金等行业中有着广泛的应用。为避免旋转机械突发故障给上述行业带来灾难性事故和巨大损失,对旋转机械运行状态中的振动信号进行故障诊断与预警是行业中最常用也是最为行之有效的手段。目前已有成果表明,对旋转机械处于平稳运行时的振动信号采集处理分析日益完善,而对于旋转机械启停车过程中非平稳信号尚缺乏完善的分析方法。故障诊断中对于此过程采集到的信号质量普遍低下,可利用度不高,这将严重影响故障诊断系统在事故频发的启停车阶段做出快速而准确的诊断及预警。为了确保故障诊断系统在旋转机械启停车阶段也能获得较高质量的振动信号,就需要开发一种能够动态处理启停车过程所采集信号的滤波器。针对上述存在的问题,本文提出了一种基于FPGA的跟踪旋转机械转频的滤波器来实时处理所采集到的振动信号。这种滤波器实现了对旋转机械启停车过程信号的实时处理,并且根据对现有滤波器结构的调整配合启停车过程信号连续变化的特点,实现了无扰切换滤除后的信号,最大限度的保留了启停车过程中振动信号的有效信息。本文主要研究内容有：1、首先介绍了大型旋转机械故障诊断的相关知识,指出了当前信号采集系统在启停车阶段的不足。2、分析了系统设计的总体需求,提出了整体设计框架。3、介绍了整个数采板卡硬件设计的过程,着重介绍了键相测量电路和振动电路的设计,同时也指出了一些关键部件的选型。通过测试,验证了硬件设计的有效性。4、对测得转速脉冲实时修正,利用一阶数值微分五点插值法对转速进行实时计算。利用FPGA实现此种方法计算量较小,能有效提高运算速度和精度,能满足后续根据转频滤波的实时性。开发了基于嵌入式软核Nios Ⅱ的滤波器参数实时计算模块,该模块能够根据估计出的转速实时计算出滤波器所需的滤波参数。设计开发了具有可变参数的实时滤波器模块。该模块能够根据转速实时改变参数,并利用状态机控制输出信号,对实时处理过的信号进行无扰切换。5、最后,将所有开发的模块整合,组成一个可以根据旋转机械转频滤波的系统且经过实验验证了该滤波器的可行性与有效性。