本发明公开了一种永磁同步电机及其旋转变压器的软解码方法、系统，该软解码方法包括：控制器以第一周期获取永磁同步电机旋转变压器的正交差分正余弦信号的离散的包络线；并对正交差分正余弦信号的离散的包络线进行反正切运算，获取与正交差分正余弦信号的离散的包络线对应的第一转子角度；三阶角度观测器根据第一转子角度以及三阶角度观测算法计算出第二转子角度，其中第一个第一转子角度作为三阶角度观测器最后一个积分器的初始值；控制器根据第二转子角度控制永磁同步电机。本发明提供的技术方案，不仅满足ISO26262 ASIL D的安全等级，还可获得精确的转子位置信息，提高电机启动时的平顺性，具有更好的动态响应特性。