轨道交通、航天科技、军事现代化等是国家重点发展的领域,电机是这些领域中必不可少的重要设备,而精密测量电机数据以便更加准确控制其转动是十分重要的一个环节。旋转变压器能够广泛应用在各种恶劣工况下,并准确测量转子角度,但其输出信号并不是能够直接读取的角度信息。现有的旋转变压器解码主要基于解码芯片,但其存在成本高和电路复杂等不足,因此,采用软件方式对旋转变压器进行精确、实时地解码是当今的研究热点。本文基于软件解码思路,提出了采用Hilbert变换的解码方法和基于最优化主频率S变换（Optimal Principal Frequency Component S Transform,OPFCST）的解码方法。本文针对旋转变压器在低激励频率和低信噪比条件下,乘激励法和峰值检测法使包络线的质量下降的问题,提出采用Hilbert变换来获得分辨率更高和抗噪性更好的包络信号,并结合能消除初始角度误差的改进ATO算法实现旋转变压器的角度解码。通过设定不同转速和不同信噪比,在各种工况下进行了仿真实验,结果表明,采用Hilbert变换和改进ATO的解码方法在信噪比为30d B的环境下,角度解码误差在0.5°以内,与其他几种方法比较,本文方法在噪声环境下的解码精度具有优势,验证了该方法的有效性。另外,在已有研究中,S变换虽然已经在获取旋转变压器输出信号包络上得到了应用,但其窗宽系数仅仅是由实验试凑确定,并没有相应的理论支撑。本文推导了确定最优窗宽系数的理论表达式,得出窗宽系数和解码精度的关系,并由此提出基于OPFCST算法的解码方法,该方法能够根据不同环境、不同噪声匹配不同的窗宽系数,兼顾实时性和精确度。采用该方法在MATLAB中进行了仿真实验,即使是在信噪比为20d B的强噪声环境下,基于OPFCST的旋转变压器解码方法也能将解码误差控制在1°以内。为了验证本文方法在实际中的可行性,本文还采用DSP芯片搭建了实物平台,其中主要控制芯片选用的是TMS320F28346器件,外部采样芯片采用AD7606,利用DA7724芯片将解码结果输出至示波器显示。通过与设定的转子真实位置信息对比,本文方法能够在DSP系统中实时运行,并在各种实际工况下得到精确解码结果,验证了本文所提的方法在实际软件解码系统中的适应性。