分布式光纤传感技术具有抗电磁干扰、耐腐蚀、重量轻、体积小等优点,在航天、石油化工、电力、土木工程等领域具有广阔的应用前景。光频域反射（Optical frequency domain reflectometry,OFDR）技术通过相干检测对光纤中后向散射频域信号进行分析,具有极高的分辨率和超远的传感距离,成为分布式光纤传感技术的研究热点之一。然而,OFDR系统性能的进一步发展受到光源调谐扫描非线性带来的相位噪声和解调算法调制深度参数等因素的影响。本文研究了一种基于相敏光频域反射技术的高精度、高空间分辨率分布式光纤传感方法,并将其应用于风电齿轮振动信号的监测。主要研究内容如下:（1）介绍了分布式光纤传感和OFDR技术的相关原理与概念,搭建了基于OFDR的分布式光纤传感仿真实验系统,对OFDR系统中的光源调谐非线性进行了理论分析和仿真实验。（2）针对OFDR系统中的光源调谐非线性,提出了一种基于多项式回归算法（Polynomial regression algorithm,PRA）的非线性补偿方法。该方法采用多项式相位函数表示光源非线性相位,对多项式相位函数系数进行估计获取相位信息,结合匹配傅里叶变换对非线性相位进行消除。仿真结果证实,采用该方法的系统空间分辨率得到较大提升,在26.8km传感距离空间分辨率达到0.5m。（3）研究了一种基于相敏OFDR的高空间分辨率分布式光纤应变传感方法。通过分析背向瑞利散射光的相位变化直接解调应变信息,采用基于反正切和微分自相乘算法（arctangent function and differential self multiplying,ARC-DSM）的改进解调算法,消除了调制深度参数的影响,实现了更加微弱应力变化的测量。该方法在300m距离内的静态应变分辨率达到0.1με,空间分辨率达到0.1m。（4）针对风电机组齿轮振动信号进行分析,基于MATLAB平台建立相敏OFDR的风电机组监测仿真系统。将本文提出的非线性补偿方法和改进解调算法应用于该传感系统,实现了对不同频率和幅度风电机组齿轮振动信号的解调,验证了该方法可用于风电机组振动状态监测的有效性。