转子系统不平衡-轴承耦合故障下,不平衡故障特征与轴承故障相互调制,弱故障特征易被强故障特征和强噪声成分淹没。通过稀疏表示最优参数的选取,减少稀疏重构误差,提出一种多步网格搜索优化稀疏诊断方法,进一步提高了稀疏表示算法的抗干扰能力。首先,基于多步网格搜索理论,建立多步网格搜索优化稀疏表示方法模型,实现计算精度的提高;其次,通过优化位移因子和频率因子,实现基于自适应Gabor原子字典正交匹配追踪算法的信号重构;最后,对不同信噪比的耦合仿真故障数据进行分析。结果表明,随噪声干扰增大,所提方法的抗干扰能力增强。不同实验案例进一步验证了所提方法的准确性和适用性。