X射线双星系统的高能辐射机制，吸积物理及双星系统的演化等问题，目前还有许多不是很清楚。能谱和时变分析是研究X射线双星的主要方法。本论文用RXTE数据，研究了低质量X射线双星Circinus X-1，Cygnus X-2和黑洞候选体Cygnus X-1的时变和能谱性质，以期对X射线双星吸积过程的物理本质有更深的了解。本论文第二章详细介绍了RXTE观测卫星的数据处理和分析方法，第三章介绍了常用的时变分析方法。第四、五、六和七章主要介绍了我在博士期间的主要工作。　　 第四章介绍我们对低质量X射线双星Circinus X-1 dip期间能谱演化的分析。我们用一个包含两个受部分遮挡影响的黑体，Fe线和一个不受遮挡影响的黑体的模型来拟合dip期间的能谱。结果表明辐射区的温度随着半径的增大而减小，Fe线的发射区与热的连续谱的发射区是相近的。我们认为Fe线是与吸积率有关的，可能来源于吸积盘。　　 近来的研究发现在活动星系核和X射线双星里都存在均方根变化幅度与流量的线性关系，这表明了在致密天体中可能存在造成这种线性关系的物理过程。均方根变化与流量的线性关系对现有的X射线辐射模型有一定的限制。第五章介绍了我们对黑洞双星Cygnus X-1 dip和非dip(nondip)期间X射线的均方根变化与流量关系的研究。我们的结果表明与nondip期间一样，dip期间均方根变化与流量仍是线性关系，dip期间的斜率比nondip期间的要小。我们与ASCA卫星观测的结果进行了比较，并对造成这种结果的原因进行了讨论。　　 第六章介绍了我们对低质量X射线双星Cygnus X-2软X射线和硬X射线的交叉相关函数进行的分析，结果表明软X射线和硬X射线的反相关主要存在于垂直水平分支、水平分支和正常分支的上部。在发现反相关的观测里，存在百秒量级的软时延和硬时延。这种长时标的时间延迟与致密系统的粘滞时标是一致的。我们也讨论了产生这种软延迟和硬延迟的可能机制。在第七章，我们研究了Cyg X-2里软X与硬X射线反相关的一个观测，发现rms与flux在某一能段是负相关的。　　 论文最后给出了对前期工作的总结以及对将来工作的展望。