本发明公开了一种基于小波熵和信息融合的齿轮箱振动信号故障特征提取方法，该方法首先通过小波包变换对振动信号进行分解，得到小波系数矩阵。利用小波系数矩阵可计算小波时频熵(WTF)和小波奇异值熵(WS)。然后利用信息熵公式计算奇异值序列的信息熵即是小波奇异值熵。然后利用核熵主成分分析(KECA)对其进行非线性变换，实现信息融合。经过KECA分析后选取第一，二，三主成分作为融合后的故障特征。经过实验验证表明，本发明能够有效的提取齿轮箱混合模式故障特征，基于本发明的齿轮箱故障诊断方法能够有效的对齿轮箱进行故障诊断。