近年来，分布式光纤传感技术已经引起了人们的关注，它具有巨大的市场潜力，可望在管道、桥梁、大坝、电缆等领域获得广泛运用。本文介绍了光纤中瑞利散射、布里渊散射、以及拉曼散射的产生原理，详细论述了基于三种散射的分布式光纤传感系统的传感原理。本文对基于Golay互补序列的分布式光纤传感系统进行了研究，对传统的编码增益结论进行了修正。传统结论认为编码增益与码长的平方根成正比，然而，研究结果表明，这只是在散粒噪声功率远小于热噪声功率的情况下才是正确的，即信号非常弱的情况下才适用。然而，随着码长的增加，散粒噪声功率的增加速度比热噪声功率的增加速度要快，因此，编码增益的增长速度将会随着编码长度的增加而逐渐下降。依据此理论，本文对基于Golay互补序列的分布式光纤传感系统进行了仿真。本文搭建了基于编码的分布式光纤传感系统，详细描述了系统的工作过程，给出了实验系统的结构框图，设计了基于FPGA的脉宽、码长、及周期都可调的单极性Golay互补序列参数化模块，详细阐述了高性能分布式光纤传感系统的构成及其关键技术，成功探测到了基于编码的分布式光纤传感系统的瑞利散射曲线，准确定位到了光纤首尾端及10km断点位置。最后，通过实验证明，采用Golay互补序列编码的光脉冲，将其应用于分布式光纤传感系统中，可以在不降低分布式光纤传感系统的空间分辨率的前提下，提高系统的信噪比。