针对飞行器遥测振动信号具有典型的非平稳、非线性及强噪声干扰的特征，提出了一种变步长KLMS遥测振动信号降噪方法。首先利用遥测时序分析法将遥测振动信号序列分为平稳飞行段落和特征飞行段落，以平稳飞行段落采集信号作为参考噪声，实现对特征飞行段落的噪声对消，解决了单通道遥测振动信号参考噪声来源问题。噪声对消采用变步长核最小均方误差算法（Kernel Least Mean Square，KLMS），以保证在非平稳非线性信号条件下算法的有效性。利用输出误差调整学习步长，进一步提高算法的降噪性能。仿真信号和实测数据处理结果证明了算法的有效性。