直接利用振动的时间历程来求系统的模态参量。对自由振动，可以通过自由振动和脉冲响应函数(系统的时域特性参量之一，其傅里叶变换即机械导纳)的关系直接计算模态参量。对受迫振动，可以用数字时间序列分析方法或其他方法（如随机减量法、滤波法等）来计算模态参量。时域识别方法的优点是能利用运行状态下机器的振动信号，适用于不能在实验室测试的大型结构；缺点是天然振源的激振力往往无法测定和控制，振动测试多少钱，而仅能由响应值来识别，故精度较低。
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机械导纳是系统频域的特征参量(见机械阻抗)。大型复杂结构的固有频率多而密集，振型很复杂，无法用简易方法测定。然而可以先测试系统对激振力的响应，得到机械导纳，再用图解识别（即机械导纳的幅频、相频、实频、虚频或矢端图等图形识别）或计算机识别来确定模态参量或物理参量。
指分析和确定振源的性质（是有规律的还是随机的？是定力还是定运动？……）、传播途径及振源施加在系统上的载荷谱（即载荷的时间历程）。载荷识别也叫环境预测，它可为分析系统的动力响应和振动原因等提供数据。大型结构承受的载荷非常复杂，很难直接测定，但可以通过结构的响应信号和系统已知的数学模型来反推系统承受的载荷，再根据各种工况下得出的数据进行统计和综合，终得到载荷谱。振源的性质和传播途径可以用功率谱分析或
相关分析方法得出。
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