本发明公开了一种基于主成分分析的特征频率提取方法，包括以下步骤：首先，两个位移传感器以相互垂直的方式采用一定的采样频率采集试验台的转子位移数据；第二步，将采集到的信号x(t)，利用消直流算法滤出原始信号的直流分量，然后构造Hankel矩阵X，第三步，求矩阵X的协方差矩阵C，并构造协方差矩阵特征值分布图，根据待提取频率在幅值谱中的排列顺序，在分布图中选出对应的两个特征值，并选取对应的特征向量进行信号重构，然后，将重构后的矩阵叠加原始信号的均值并获得矩阵从矩阵中恢复出待提出的信号。本发明的方法对指定的特征频率(单个或多个特征频率)的提取或消除上效果十分显著。