20世纪后半叶，光纤传感技术借助于高速发展的光纤通信技术得以迅速的应用普及，检测数据信息能够利用光波携带能量信息的特性作为载体，将光纤作为传输通道使数据信息能够有效的传送至检测器件中进行分析处理以及相应结果显示的先进温度检测技术。具备携带温度能量信息的光线是被检测温度信息的载体，而光线进行传输的光纤媒介，自身特性就存在着许多特别的、能够比众多载体和媒介优越的所在之处。分布式光纤测温系统的检测准确程度和完成工作时间在很大程度上影响着整个系统的空间分辨能力、信息采集完成时间以及从客户端发出请求直至得到响应的整个时间。那么提高系统各个部分的处理速度，协调好各个器件之间的数据传输工作就是分布式光纤测温系统的最重要的研究方向。本论文对分布式光纤测温系统的测温工作原理进行了深入的分析，提高了分布式光纤测温系统的响应时间和测量精度等性能指标。在系统光路设计部分，通过相应的分析计算给出了光纤耦合器的最佳分光比，从而提高了系统光路部分的信号信噪比。在高速A/D采集电路部分，本文设计了高速缓存机制可以有效的将采集到的数据输出到DSP中进行数据处理。在软件设计部分，针对分布式光纤测温系统测量周期过长的问题，本文采用自适应阈值小波滤波算法有效的取代传统滤波方式。自适应阈值小波滤波算法可以经过对数据信号以某种规则进行模仿练习来计算得出在各空间坐标下的非线性阈值函数参量，再进行相应的温度数据信息滤波工作。最后的实验结果对比可知，这种算法能够在一定程度上提高系统温度检测的精确性而且极大的缩短了检测周期。