黑洞是宇宙中神秘的致密天体,也是天体物理的重点研究对象。恒星级的黑洞与其伴星相互绕转组成双星系统,黑洞不断吸积伴星的物质并形成吸积盘,其辐射的峰值在X射线波段,因此一般称其为X射线黑洞双星。GRS 1915+105是一个著名的X射线黑洞双星源,它展现出复杂多变的能谱和光变特征,研究其观测特性能让人们对天体物理中的吸积和相对论性喷流模型有更多的了解。我们对RXTE卫星和HXMT卫星关于GRS 1915+105的观测数据进行了分析研究,探讨其光变物理。论文的第一章先介绍了黑洞的基本性质和黑洞X射线双星的基本理论及吸积盘模型。接着介绍了黑洞X射线双星观测到的能谱中的主要辐射机制理论,以及黑洞X射线双星的不同谱态,最后介绍了目前解释黑洞X射线能谱的主要模型。第二章的主要内容是关于黑洞X射线源GRS 1915+105的特征。它是X射线天文中最活跃最明亮的源之一,而且有复杂多变的能谱和时变特征,加上其高光度的相对论性喷流,一直被很多人关注和研究。其中我们还介绍了它的低频准周期震荡的特征,以及最著名最规律的型震荡的相关理论。第三章的内容主要是HXMT卫星和RXTE卫星的基本简介、数据文件以及其数据处理过程。第四章介绍了RXTE对于GRS 1915+105的观测数据中发现了的短时标内型震荡转变为型震荡的过程,以及我们成功通过模拟还原了型震荡。另外,为了研究GRS 1915+105复杂的光变信息,统计了光变曲线中每次小爆发的爆发周期和爆发光度及两者的关系,发现了型震荡的光变曲线中爆发周期和爆发光度有很好的正相关关系,这与前人一些关于恒星级黑洞的基于吸积盘不稳定性模拟产生的时变震荡信号的工作结果相符合。另外,在HXMT卫星对于GRS 1915+105的观测数据中,出现了一种新型的时变震荡信号,为了得到更加科学的结果,将其与最接近的型震荡从各方面进行分析对比,其中包括硬度比、功率密度谱,为了分析其周期特性,还引入了一种新的时变分析方法:逐步滤波相关分析方法来找出其不同的频率成分。最后还对HXMT卫星的观测数据的长时标的光变和能谱进行分析,结合HXMT的数据对GRS 1915+105的独特性进行了探讨。最后一章对硕士期间的工作进行总结,提出了相关展望。