分布式光纤测温系统与普通温度传感器相比具有先天的优势。光纤既可以作为传输介质又可以作为传感介质,能够有效的节省空间和系统资源,并且它还还能够在强电磁干扰、易燃易爆环境下稳定的工作。与传统点阵式传感器相比,分布式光纤测温系统能够统通过光纤测量一整块区域的温度场,有效地避免了空间分辨率过低,布线困难等问题。分布式光纤测温系统主要是通过对光纤中的拉曼散射光强的测量来进行温度检测的。然而在实际应用中,检测到的拉曼散射光的信号强度本身就十分微弱,并且还处在很强的噪声环境当中,有效信号基本会完全淹没在噪声之中。因此,对检测到的信号进行处理,增强有效信号、消除噪声就成为了该项技术应用的关键所在。本文以光纤测温中的信号增强为核心研究内容,对光纤测温系统进行了优化,主要工作如下:1.进行了拉曼散射的基础理论研究,分别研究了单路解调算法,双路解调算法并且在双路解调算法的基础上研究了一种特殊的线性化算法,对每种算法进行了理论分析,得出适用的场合及优缺点。最终采用双路解调算法进行温度解调。2.对系统关键性能指标进行了分析,选择了合适的模块对系统进行搭建。3.研究了分布式光纤测温系统的信号处理技术。对系统的噪声源进行了分析,分别采取累加平均式算法,小波变换,卡尔曼滤波算法对采集到的拉曼信号进行相应的处理,取得了良好的去噪效果。4.分析了瑞利噪声对单双路系统温度测量精度,温度灵敏度和温度分辨率的影响。最后,提出并实验验证了使用多段光纤消除瑞利噪声的算法。5.通过实验测试了分布式光纤测温系统的性能。实验表明系统的性能确实得到了优化。实验结果证明,该系统在监测3000m范围时可以达到空间分辨率1.5m、测温精度±1.5℃等性能指标。