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针对模态参数识别过程中频响函数估计精度及分辨率较低的问题,提出了一种基于分段频谱细化的频响函数优化方法。先将频响函数按照模态阶次分段确定各段的起止频率,再利用Chirp-Z变换分别对激励信号和响应信号逐频段进行细化,从而得到各阶模态对应频段的频响函数。以模态参数识别中的峰值法为例进行仿真和实验。仿真分析和实验结果表明:采用该方法得到的模态参数更精确。