在风、浪、流等环境荷载作用下,海上浮式结构将产生六个自由度的运动,其中横摇运动因其振幅较大,严重威胁着结构的安全。为了能够准确预测结构的横摇运动,首先需要获得浮式结构横摇运动的水动力系数。本论文将针对这一问题展开研究,探索横摇阻尼力矩系数与恢复力矩系数的识别方法,克服传统方法对模型先验信息的依赖,基于Hilbert变换发展非参数化的水动力系数识别方法。首先,利用两种基于希尔伯特变换（HT）的非线性系统识别方法从浮体的自由横摇信号中识别横摇运动的恢复力矩系数和阻尼力矩系数。将两种方法与传动的非线性横摇系数识别方法进行对比,验证了基于希尔伯特变换的非线性横摇运动水动力系数辨识方法的准确性。随后,提出了一种两阶段水动力系数识别方法,用于识别不规则波浪中船舶横摇运动的阻尼力矩系数和恢复力矩系数。首先使用随机减量技术（RDT）将不规则波浪中船舶的响应转换为随机减量特征。然后,利用基于HT的非线性系统识别方法从获得的随机减量特征中识别阻尼力矩系数和恢复力矩系数。以两条驳船物理模型为算例,运用基于HT的非线性横摇系数辨识方法对其进行水动力系数辨识,获得模型横摇运动的阻尼力矩系数和恢复力矩系数。结果表明,两种基于HT的非线性系统识别方法可利用自由横摇响应进行非线性横摇阻尼力矩和恢复力矩的识别,识别结果精确度较高。在考虑超谐波时,可以得到更精确的非线性系数。由于该方法只利用自由横摇响应来识别阻尼力矩和恢复力矩,过程中不需要进行一些特殊的试验和计算,也不需要预先假定横摇运动方程,因此是非参数化的识别方法。在共振条件下,利用船舶随机振动可以成功地识别出其非线性动力学特性。有效波高对阻尼力矩的识别精确度有一定干扰。此外,波峰周期对随机滚动响应的随机衰减信号有显著影响,直接影响识别结果,尤其是阻尼力矩。