分布式光纤传感技术以其集传输与传感为一体的独特优势,可实现长距离大范围的分布式检测,且具有抗电磁干扰、本质安全、灵敏度高等特点,在油气管道泄漏、结构健康监测、电缆状态监测等领域应用前景广阔。相位敏感光时域反射仪（Phasesensitive Optical Time Domain Reflectometer,Φ-OTDR）作为一种典型的分布式光纤振动传感技术,利用后向瑞利散射光感知振动信号,并通过解调其相位变化实现长距离的振动检测,得到学界的广泛关注与研究。相干探测Φ-OTDR（Coherent detectionΦ-OTDR,COTDR）系统在引入本地光提高系统信噪比与灵敏度的同时,通过处理本地信号与后向瑞利散射信号产生的拍频信号实现振动信号的定量检测。然而,由于光源的相干度极长,系统存在干涉衰落噪声,使相位解调结果急剧恶化,导致重建的振动信号失真。干涉衰落噪声导致的误报漏报等问题是COTDR系统走向实际工程应用的瓶颈。因此,抑制干涉衰落噪声对COTDR系统走向工程应用具有重要意义。本文在研究COTDR系统基础上,基于声光移频原理,提出基于并联声光调制器的干涉衰落抑制方法。此外,基于相位调制器原理,结合多频探测技术与辅助干涉仪反馈结构,提出一种基于辅助干涉仪反馈的主动变频干涉衰落抑制方法。研究内容主要包括以下三个方面:第一、从瑞利散射机理出发,研究了COTDR光纤振动传感系统原理,介绍了所选用光学仪器的参数,研究了基于正交解调的相位解调方法,并分析了COTDR系统中的干涉衰落效应及其影响因素,以及干涉衰落对相位解调的影响。第二、基于声光移频原理,提出了基于并联声光调制器的干涉衰落抑制方法。首先对基于单频和多频的COTDR系统进行仿真分析,得出频率不同的后向瑞利散射信号强度分布具有差异性,并且通过信号聚合处理可实现干涉衰落的抑制。其次,搭建基于并联声光调制器的COTDR系统并分析实验结果,可实现98.1%的干涉衰落点抑制。第三、基于相位调制器产生多频信号的原理,分析传统多频探测抑制干涉衰落的优点及局限性,提出了一种基于辅助干涉仪反馈的主动变频干涉衰落抑制方法。通过辅助干涉仪反馈结构识别信号是否失真,将辅助干涉仪和COTDR检测到的振动信号的相关系数作为进行主动变频的反馈变量。经过实验验证,该方案在干涉衰落概率降低至1.58%的基础上通过主动变频可实现单点振动信号的高保真还原。此外,借助盲信号分离技术该方法对多点振动信号的准确还原仍然有效。