油气管道的安全运输需要先进的检测技术和控制策略作为保障。在非平稳干扰下,光纤振源检测的虚警控制对振源检测的准确性和社会安全的防护都有重要的意义。随着光时域反射定位方法、恒虚警检测方法的发展,光纤预警技术的应用日益成熟。由于单级检测系统会造成虚警分布形状突变,考虑到输出的虚警一般不服从高斯分布,本文提出检测信号虚警的概率密度函数(Probability density function简称PDF)形状控制,使系统输出PDF跟踪给定的目标PDF,实现虚警信号的闭环控制,解决时空二维干扰下的检测结果分布形状畸变的问题。本文对非平稳干扰下的光纤振动信号处理及振源检测的虚警控制进行了研究。论文的主要内容有以下几点:1.光纤振源检测系统的检测原理和数据采集及处理方法研究光纤振源检测系统的检测原理和数据采集及处理方法,介绍光纤传感硬件电路的组成,并进行安装和测试,实地采集光纤振源检测的各类原始振动数据,经过数据处理后读取数据,采用光纤振动信号恒虚警(Constant False Alarm简称CFAR)检测方法检测出振源位置。2.虚警随机分布系统的建模根据数据处理后的光纤振源检测振动数据,采用核密度估计法估计出虚警数据的PDF,通过线性B样条建模方法逼近虚警数据的PDF,将其转化为相应的权动态模型,利用数值子空间状态空间辨识(Numerical Subspace State Space Identification简称N4SID)方法,辨识模型参数,在MATLAB编译环境下,对PDF的权动态建模进行仿真。3.虚警随机分布系统的输出PDF控制根据建立的虚警数据权动态模型,选择合适的性能指标函数,并通过最小化性能指标,实现跟踪目标输出PDF形状的控制算法设计,得到对应的控制输入,用于反馈调整CFAR检测的门限系统,提升检测性能,在MATLAB编译环境下,对振动数据的虚警PDF控制系统进行仿真验证。