分布式光纤传感技术于70年代末被提出。近几十年中，产生了一系列分布式光纤传感的机理和测量系统，并在多个领域得以应用。目前这项技术已成为光纤传感器技术中最具前途的技术之一。分布式光纤温度测量系统能在整条光纤的长度上，以距离的连续函数形式给出被测温度随光纤长度方向的变化信息。分布式光纤温度传感器中的光纤既是传输媒体又是传感媒体，且它还具有抗电磁干扰、防燃、尺寸小、对被测温度场的影响小等其它传感器无法比拟的优点。分布式光纤温度传感器所探测到的含有温度信息的Raman后向散射光十分微弱,甚至完全淹没在噪声中。对Stokes和Anti-Stokes后向散射光的消除噪声的水平直接关系到整个系统的测温精度，因此必须采用微弱信号检测技术。本文对分布式光纤温度传感器进行了全面的研究，主要工作如下：(1)本文对光纤中的Raman散射进行了较为全面的理论分析，并对传感光纤中的散射光信号进行了分析，这对传感器信号处理系统的设计具有重要的指导性意义。(2)提出了一种新的温度定标方法，分析了现存定标方法存在的问题。继而建立了分布式光纤温度传感器系统的基本组成结构。(3)本文对分布式温度信号的采集与处理进行了深入的分析，设计了分布式光纤温度传感器的信号处理系统。提出一种新型的信号采集方式，并设计了一种新型信号采集卡与计算机的接口方案，从而大大提高了系统的快速性。根据硬件系统的设计进行了相应的软件编程，实现了软硬件的结合，充分地利用了系统资源。(4)根据分布式温度测量信号中噪声的特点，提出了一种新型信号处理方法。该方法融合了小波分解、相关过程及累加平均等技术，能有效地提高系统信噪比，保证温度测量的精度。