本文综述了布里渊分布式光纤传感技术的研究现状，论述了光纤中的布里渊散射及其特征参数，研究了布里渊频移与光纤温度和应变的对应关系，对比分析了受激布里渊散射(SBS)稳态耦合波方程和瞬态耦合波方程。深入研究了瑞利布里渊光时域分析(BOTDA)传感系统，推导了瑞利BOTDA系统中微波调制脉冲基底1阶边带产生的瑞利散射光表达式，求解了瑞利BOTDA系统中SBS方程组，建立了稳态条件下的瑞利BOTDA传感系统数学模型，并利用Matlab对该系统进行了仿真，从系统信噪比、测量精度、动态范围等方面分析了瑞利BOTDA传感系统的性能。理论分析、仿真和实验研究了一种将脉冲信号输入到电光调制器(EOM)偏置端、微波信号输入到EOM射频端同时调制脉冲基底和脉冲信号的新调制方法，探讨了EOM用于瑞利BOTDA系统时的最佳工作点问题。结果表明，当调制脉冲基底和脉冲时分别将EOM偏置在传输曲线的谷点和峰点，并根据实际系统的组成和性能指标要求选择合适的微波调制信号幅度，可获得满足瑞利BOTDA系统要求的连续光和脉冲光。研究了一种基于Simplex码调制的瑞利BOTDA传感系统，对系统的时域响应特性进行了Matlab仿真。仿真研究了Simplex编码瑞利BOTDA系统中，非归零码(NRZ)和归零码(RZ)调制下光纤中的声波场强度和布里渊增益随时间的变化情况，指出了两种码型在该系统中的适用范围，为Simplex编码瑞利BOTDA传感系统的设计提供了理论基础。