以往的温度传感器虽然发展已经成熟,但是由于其基于电信号的原因,容易受到电磁干扰的影响,并且不耐高温和高压,相比较而言,系统中的信息检测和传输介质-光纤则具有电绝缘性,并且具有质量小、耐腐蚀,安装和维护难度小,可以实现长距离实时在线温度监测的优点,因此分布式光纤温度传感系统突破了传统温度监测系统的局限性。自分布式光纤温度传感系统出现以来就受到各种科研机构和公司的广泛关注,经过几十年的发展,该系统已经广泛应用于煤矿安全生产、石油运输等特殊场所。为温度监测领域开辟了新的研究方向,具有很好的市场应用前景。本文首先介绍了国内外分布式光纤温度传感系统的发展现状,指出国内研究分布式光纤温度传感系统的主要切入点并介绍了拉曼散射的理论基础和光时域反射技术的原理,分析了温度标定的方法和温度解调的方法。论文讨论了系统的性能指标,并针对分布式光纤温度传感系统的光信号发生模块、光电检测电路以及信号转换和采集单元进行设计,针对激光器设计温度控制电路保证激光器发出的信号的稳定性,有效地防止了非线性失真的发生。对于系统的空间分辨率、温度分辨率和系统的稳定性提出改进的方法,在第五章对小波分析进行详细的分析,介绍小波信号处理的原理和变换的基本思想,进而提出小波分析参数的选择,利用其特点对非平稳信号进行滤除噪声处理。论文分别采用不同参数进行MATLAB小波去噪仿真,通过仿真结果证明小波信号处理有效地滤除了信号中的噪声,改善了系统的信噪比。