光时域反射仪是测量光纤各种传输特性的仪表，不仅可以测量整个光纤链路的衰减和光纤的长度细节，同时能探测和定位光纤链路上的事件，如接头损耗、尾端反射等。在FTTx工程实践中，光时域反射仪可以被用于系统中光配线网络的安装与维护，它可以迅速而准确地确定光纤中断点的位置。本文首先介绍了光时域反射仪的发展历史与研究现状，分析了其工作原理和重要的技术指标，重点分析了传统的光时域反射仪应对光接入网应用所做的改进和完善。针对目前光纤故障诊断系统中存在的如定位不够准确等诸多问题，本文提出了在光纤故障诊断系统中引入小波变换算法，由于该算法在信号去噪和事件检测等方面具有较大优势，从而可以提高光纤故障定位的准确性，实现改善光纤网络的维护效率的目的。本论文实现了一种基于FPGA的光时域反射仪信号处理模块。首先采用小波重构算法去噪，然后利用Harr小波对光时域反射仪信号按Mallat算法进行分解，在软件上使用基于DSP Builder的设计流程。该方案方便、直观。并能大大缩短DSP的设计周期。实验结果表明，运用小波分解重构算法，可以有效地对光时域反射仪信号进行故障定位，而且模块占用的硬件逻辑单元较少，其设计价值更在于为以后的设计提供重要的改进思路，也为光时域反射仪嵌入到FTTx系统中提供了有价值的参考。