20世纪70年代以来,伴随着光纤通信技术的超快速发展而融合衍生出来的分布式光纤传感技术逐渐走进了国计民生的方方面面,在结构安全康健监测领域有着重要的实用地位。它不仅具有传统光纤传感器所具备的体积小、质量轻、抗电磁、抗辐射、抗腐蚀等优点,还将信息传输与传感合二为一,大大减小了传感器的工艺耗能成本,在很多人工难以完成的检测工作中,它都显示出了超强的应用能力,因此逐渐受到了广大科研工作者的青睐。传统的基于受激布里渊散射光时域分析(Brillouin optical time domain analysis,BOTDA)技术的分布式光纤传感系统不仅需要大量的测量时间,还存在很大的噪声干扰,使得测量结果误差很大,严重影响传感测量的时效性。本研究中,我们针对测量时间较长和噪声较大的问题,提出了采用累加平均和小波变换相结合的灵活的信号处理方法,将labVIEW和MATLAB相结合实现此种手段,大大减小了系统测量时间,系统的信噪比得到了较大幅度的提升。文章首先对基于BOTDA技术的分布式光纤传感课题做了基本介绍,对基于三种散射效应的光纤传感技术理论进行了较为详细的阐述。接着,针对本文要研究的BOTDA光纤传感系统,从受激布里渊散射的理论、传感机理、阈值以及温度和应变与布里渊频移的关系等多个方面做了较为详细的研究,对即将使用的光电器件、数据采集卡性能参数等进行了较为详细的介绍,并据此设计出了本实验的BOTDA传感测量系统方案。根据BOTDA系统基本结构,介绍并分析了影响该系统性能的主要参数指标,包括测量精度、空间分辨率、传感距离、测量时间等。最后,详细介绍了用于激发受激布里渊散射效应的调制脉冲的制作过程,给出了部分FPGA程序示例,同时利用labVIEW和MATLAB相结合的技术,设计出以labVIEW为平台的累加平均和小波变换的数据处理模块,实现了集扫频、采集、信号处理于一体的BOTDA测量控制系统。为验证系统的有效性和数据处理方式的时效性,本文分别进行了基于该实验系统的温度测量实验和分布式测量实验,取得了较好的实验效果,为接下来的系统优化奠定了坚实的基础。