本发明涉及一种滚动轴承故障振动信号分析方法，包括：S1获得原始振动信号，计算特征频率；S2初始化粒子群算法的参数，设定寻优滤波器长度的范围及迭代次数；S3初始化滤波器，对振动信号采用基于平方包络谱的盲反卷积进行滤波处理，得滤波信号；S4计算滤波信号的故障特征频率比，将故障特征频率比的最大值作为粒子群算法的适应度函数，更新粒子群算法中粒子的速度和位置；S5重复步骤S3至S4，至粒子的最佳位置不发生改变或者达设定迭代次数，输出最优滤波器长度；S6获得最优滤波器长度对应的滤波器滤波后的信号，对滤波后的信号进行包络分析，识别故障类型。本发明可在强噪声和谐波干扰条件下提取滚动轴承的故障特征。