本发明实施例提供的全光短时傅里叶变换系统和方法，通过将待测射频信号中携带的通讯信息添加到光学频率梳中，得到调制后的光信号，提取频率成分，并将频率成分映射到目标自由光谱范围上，得到带宽放大后的光信号；通过脉冲剪刀进行切割，得到光脉冲；再通过相位调制后，将调制后的光脉冲经过色散介质，得到输入信号频率成分随时间的变化；将通过色散介质的光信号经过光电探测器，得到对应的电信号。从而通过带宽放大的电光转换，降低色散傅里叶变换对色散值的要求，利用有限的色散获取较高的频谱分析精度。由于短时傅里叶变换直接在光信号上就可以得到计算结果，从而不再受限于数字信号处理的能力以及处理延迟，提高了射频频谱的分析速度。