本文在研究大量相关文献的基础上,对非线性系统的辨识方法进行了综述,其中着重描述了频域非线性系统辨识方法,这些频率结果比相应的时域结果有更重要的意义,且它们易于计算和解释。现今铝蜂窝夹层结构广泛应用于工程领域,但由于铝蜂窝夹层结构复杂,使得应用传统的辨识方法难以对其动力学特性给出清楚和完整的描述,本文的目的就是应用随机数据的频域非线性分析与辨识方法对铝蜂窝夹层结构的动力学特性进行辨识。首先,系统总结了使用一般三阶非线性模型辨识的方法和步骤。得到的结果是用基本的和高阶的谱密度函数以及基本的和高阶的频率响应函数表示的频率函数。其次,深入阐述了前线性系统与后线性系统的特点与计算方法。对于这些系统它们的高阶频率响应函数将成为单一的频率变量函数。最后,将随机数据的频域非线性分析与辨识方法应用于某铝蜂窝夹层结构多功能电子机箱的非线性特性研究中。利用前线性系统与后线性系统中的6个模型来分别拟合该系统,从中选取辨识相对误差最小的模型来描述该非线性系统。这种方法能够更准确的分析非线性系统特性,得到该系统的非线性阶数及各阶非线性的频率响应函数,实现了对被试机箱的非线性系统辨识。在此基础之上,从结构材料与结构形式的角度进一步讨论了非线性产生的原因。利用本文的方法,实现了对铝蜂窝夹层结构动力学特性的辨识,这对铝蜂窝夹层结构的设计,实验和分析具有一定的实用价值。