一维随机共振（One-Dimensional Stochastic Resonance,1DSR）被广泛用于轴承故障诊断中。针对传统1DSR对微弱信号的检测效果不够理想，输出信号噪声大，不能准确获得轴承故障特征频率（Fault Characteristic Frequency,FCF）等问题，提出一种新的二维互补随机共振（Two-Dimensional Complementary Stochastic Resonance,2DCSR）方法并应用于轴承故障诊断。将采集到的轴承故障信号根据共振带位置进行带通滤波并解调，随后将解调信号对半分成两个子信号并输入2DCSR的两个输入端，利用输出信号的加权功率谱峭度（WPSK）指标对2DCSR系统参数进行自适应调节优化，得到最优的滤波输出信号及频谱，以识别轴承FCF并诊断轴承故障类型。数值仿真及实验结果表明，提出的方法可以有效地增强轴承FCF并提高轴承故障诊断效果。