分布式光纤传感技术以光纤为传感和传输媒介,较点式和准分布式光纤传感器可实现分布式测量,扩展了检测范围。以马赫-曾德尔光纤干涉仪为基础搭建的相位调制型分布式光纤传感器对应变和振动信息十分敏感,常应用于堤防、隧道结构监测和油气、煤气管道泄漏监测。较传统的人工寻访、压力和流量监测,马赫-曾德尔分布式光纤传感系统以其灵敏度高、抗电磁干扰、分布测量范围大等特点成为泄漏监测的重点发展方向。传统的双马赫-曾德尔分布式光纤传感系统采集及解调方式以上位机搭配采集卡为主,该方案实现起来较简单,但是在实际过程中由于采样速率低、上位机线程过多导致定位精度与稳定性较差。本课题深入研究相位调制及光程差定位原理,分析了互相关时间差解调算法,选用合适的光学器件搭建了上述传感系统。针对传统方案的上述问题,设计了光电转换与信号调理系统以减少采样误差,通过Matlab仿真验证了数字滤波与离散序列互相关解调算法,重点设计了基于FPGA的数字信号解调系统,最后通过上位机显示振动波形及信息。通过单点多次重复模拟振动实验来验证系统监测性能,50MHz采样频率单点偏移误差2m,实际效果平均误差5.6m。改进后的基于FPGA数字信号采集与解调系统提高了定位精度与稳定性,有利于工程推广。