桥梁结构健康监测系统是既有桥梁结构运营安全的一个重要保障,桥梁运营模态参数的准确识别能够实时反映桥梁结构的动力固有特性,对桥梁的长期健康监测具有重要意义。桥梁运营条件下的动力响应信号具有非平稳性,而目前运营模态参数识别的方法均要求输入项是平稳的响应信号。为获得平稳、高信噪比、富含结构信息的信号,需对响应信号进行处理,再利用现有方法识别桥梁模态参数。主要工作内容包括：1、综述经验模态分解、总体平均经验模态分解的基本原理,针对端点效应和模态混叠的问题,利用一种结合移动镜面镜像闭合延拓和改进的总体平均经验模态分解方法进行改进,采用MATLAB软件编制了算法实现程序；2、基于响应信号易受噪声污染,从信号处理的角度阐述了相关性检测的基本原理,在固有模态函数选择基础上,采用相位搜索与相关性检测相结合的方法实现降噪；3、为在动力系统中获取结构的固有特性,由动力学知识出发,通过带阻滤波、固有模态函数选择和相关性检测,从运营条件下的桥梁动力响应中提取结构自由振动响应：4、根据信号处理顺序不同,拟定4种信号处理方案,结合数据驱动随机子空间算法识别单自由度、三自由度体系、简支梁桥仿真算例的模态参数,确定了合理的信号处理方案。5、对实际桥梁测试信号进行调理,应用前述确定的信号处理方案对某大跨度斜拉桥的运营模态参数进行识别。