近年来,光纤技术飞速发展,分布式光纤传感器以其优越的性能及巨大的应用潜力成为传感领域的研究热点。光纤既是分布式光纤传感器的传输介质又是其传感介质,可以长距离地传输光波信号,同时通过检测光波信号的特征参量随时间的变化,可以传感出光纤长度上温度、湿度、应力等物理量的空间分布情况。分布式拉曼光纤温度传感系统基于光电子技术、计算机技术及弱信号检测技术,抗电磁干扰能力强,绝缘性好,灵敏度高,能够适应易燃易爆、高压高温等危险区域。分布式拉曼光纤温度传感系统所检测的背向拉曼散射光十分微弱,有用的温度信息完全淹没在噪声中,给信号的采集和处理带来了巨大困难,极大地限制了系统的性能指标,因此拉曼信号的数据处理技术显得十分关键,必须全面地分析系统噪声的来源和性质,采取针对性的去噪措施改善系统的信噪比,优化系统的测温性能。本文对分布式拉曼光纤温度传感系统做了理论分析和实验研究,论文主要内容与创新点如下：1.介绍了光时域反射技术及典型的分布式光纤传感系统,从经典电磁理论和量子理论分别解释了拉曼散射的原理,并分析了分布式拉曼光纤温度传感系统的温度解调方法。2.介绍了系统的结构方案及其主要器件的选型原则,分析了系统的主要性能指标(如测温精度、温度分辨率、空间分辨率等)及其影响因素,重点分析了拉曼温度传感信号的特点,并在此基础上分析了系统的信噪比及稳定性。3.分析了系统去噪的重要性,详细讨论分析了系统中存在的各种噪声干扰,主要包括光电探测器引入的噪声(如暗电流噪声、散粒噪声、热噪声及附加噪声)和拉曼散射信号中瑞利光噪声。首次分析了瑞利光噪声的产生原因,并理论模拟了其对系统测温精度的影响。4.提出了一种去除瑞利光噪声的算法,搭建实验系统进行了相关温度测试实验,实验结果表明该算法有效地消除了瑞利光噪声的影响,系统测温误差由大约7%减小至2%以内,并在此基础上采用小波变换模极大值滤波法消除了信号中的噪声波动,进一步优化了信噪比。