Gabor变换是重要的时频分析方法之一，由于传统Gabor变换为复值变换，计算复杂度高、计算量大，限制了Gabor变换的实时应用。为了简化Gabor变换的计算，本文对离散Gabor变换快速算法及其应用进行了深入研究。主要内容有： 研究了一维和二维实值离散Gabor变换(RDGT)方法，这种方法由于仅涉及实数运算，并可利用快速离散Hartley变换算法加速变换，因而在计算双正交分析窗、变换系数以及信号重建方面都比复值离散Gabor变换(CDGT)简单易于实现，并且RDGT系数与CDGT系数的实部和虚部有着非常简单的关系，因此前者的计算完全可以替代后者的计算，从而达到明显减小Gabor变换计算量的目的。 研究了实值离散Gabor变换的快速并行实现方法。首先论证了一维RDGT系数求解算法和由变换系数重建原信号算法，不论是在临界抽样条件下还是在过抽样条件下，都同样具有块时间递归特性，并提出了相应的块时间递归算法及其并行格型结构实现方法，计算机模拟验证了并行格型结构实现的可行性，计算复杂性分析与比较也说明了RDGT块时间递归算法的并行格型结构在计算时间方面所具有的高速和高效性能。这种方法由于仅涉及实数运算，并可借助于快速离散Hartley变换算法，从而使RDGT的并行格型结构实现比CDGT要简单得多。同时探讨了二维RDGT的时间递归特性以及如何运用双层并行格型结构实现快速二维时间递归RDGT的方法。 研究了基于实值离散Gabor变换的瞬变信号表示算法、基于过抽样实值离散Gabor变换的核磁共振FID信号增强算法以及基于实值离散Gabor变换的线性时变系统表示与逼近方法，实验结果验证了实值离散Gabor变换在应用方面的优越性和有效性。