系统模态参数识别作为结构动力学研究的重要组成部分,与结构建模、仿真分析、损伤识别和优化设计存在着密切联系,因此具有良好的应用前景。伴随着工程实际结构中时变问题的日益突出,时变系统模态参数识别成为了新的研究热点。本文以稀疏信号分解为基础,进行了不同激励下线性系统模态参数识别方法研究。本文针对传统稀疏信号分解方法幅值包络和瞬时频率提取误精度不高这两方面问题,提出一种采用二次拟合提取幅值包络和最小二乘拟合瞬时频率两种思路的改进多尺度线调频原子稀疏信号分解方法。本文基于这种改进稀疏信号分解方法提出脉冲激励下线性系统模态参数识别方法,并分别针对时不变和时变系统进行理论公式推导,通过3自由度系统仿真算例验证得知该方法具有较高的识别精度和良好的抗噪声干扰能力。对于激励情况复杂的环境激励,结合自然激励技术理论,用位移互相关函数代替脉冲响应函数进行改进稀疏信号分解,进而识别时不变系统模态参数,对识别过程中理论公式进行推导;对于时变系统,基于改进稀疏信号分解方法结合峰值拾取法进行模态参数识别,最后通过仿真算例和质量时变悬臂梁实验验证得知本文提出的方法具有较高的识别精度和广泛的工程应用前景。