本发明公开了一种轴承故障特征增强方法及系统。所述方法包括:基于压缩感知理论,获取多组轴承数据;依据轴承数据,采用梯度投影法得到优化测量矩阵;优化测量矩阵由优化稀疏基测量矩阵和基测量矩阵构成;依据优化测量矩阵,采用正交匹配追踪算法对轴承数据进行重构,得到轴承重构数据;采用经验小波变换法对轴承重构数据进行分解,得到多个轴承重构分量数据;采用小波阈值函数法对各轴承重构分量数据进行去噪处理,得到处理后的轴承重构分量数据;采用经验小波变换法对各处理后的轴承重构分量数据进行重构,得到重构信号;重构信号为轴承故障特征增强后的轴承数据。本发明能提高重构的准确性。