本发明的实施例提出一种火工冲击响应数据时频分析方法，包括以下步骤：获取火工冲击响应离散加速度信号；计算火工冲击响应数据VMD‑Rihaczek时频分布函数，分析火工冲击激励非平稳时变特征；利用非负矩阵分解方法求解高维火工冲击响应时频图像矩阵的低维特征信息，量化火工冲击响应数据非平稳时变特征；基于冲击响应谱与冲击响应时频分布特征信息，利用D‑S证据融合理论建立火工冲击响应数据特征信息与火工冲击环境之间的映射关系。根据本发明的实施例提供的分析方法，在反映冲击损伤效应的同时进行火工冲击响应激励的精细辨识，并提出更加全面的火工冲击环境评价指标，从而为地面模拟试验的开展提供参考。