单周期或亚周期窄脉冲具有极宽的频谱,是超宽带技术中重要的组成部分。同时,其产生与传输也是超宽带的关键技术之一。此外,通过时频分析手段来利用超短脉冲实现对原子内部量子态的操控等新技术也逐渐成为微波领域的研究重点。因此,快速、高效地实现实时脉冲时频分析是很有必要的,也就是将瞬态脉冲信号波形的数据采集、数据传输、数据处理、时频分析以及结果的显示集成在一起,将会使得设备的硬件和软件部分得到最大化利用,大大降低成本并增强了应用灵活性。本文主要针对超宽带脉冲的脉冲窄、频谱宽等特点并结合超宽带亚周期脉冲的时频分析应用需求以及虚拟仪器的设计理念,实现了亚周期微波脉冲实时分析系统的设计与应用。这种方法利用高速示波器采集超短微波脉冲,通过LabVIEW与Matlab混合编程的方法对探测过程进行控制,并实时计算脉冲啁啾等时频特性。本设计充分发挥了GPIB接口的高速传输性能、Matlab平台强大的数据处理以及仪器控制功能。应用结果表明该系统稳定可靠、实时性良好、易于实现、使用和维护简单,可以大幅简化传统的时频分析过程,成本低并且提高了检测设备的实时性。相较于传统的分析设备,该系统具有更高的应用灵活性,在超短脉冲的诸多应用领域具有广泛的实用前景。