本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及一种多端口系统采样信号的拟合分析方法，在多端口系统的各个端口处进行相同次数的采样，并使用采样数据分别构建Hankel矩阵；将各个端口对应的Hankel矩阵按顺序排列成行，构成一个Hankel块矩阵，进行奇异值分解，得到特征值；根据特征值的大小确定起支配作用的特征值的个数，并对Hankel块矩阵进行降阶处理；分析由降阶处理后的矩阵构成的矩阵束，求出其特征值，并采用最小二乘法得到各个端口的留数。本发明实现了多端口系统端口瞬态信号的评估，同时具有分析过程简单、端口信号保留完整的特点，在应用于通信、电力、控制等领域时，本发明能有效地提升复杂设备端口的瞬态特性评估和等效建模的效率和吻合度。