宽域全光纤监控预警系统是基于世界上新兴的分布式干涉型全光纤扰动定位与传感技术而研发的长距离智能监控防卫系统，能够同时获取被测量的空间分布和时间变化，具有现场无源、抗电磁干扰、抗腐蚀和疲劳、极高的报警灵敏度和监测范围大等特点，因而具有很高的实用价值和广阔的应用前景。对系统中各种危险扰动信号进行及时准确的识别，对于保障对象的安全以及减轻工作人员工作量等方面具有极其重要的意义。本文以该系统中的光纤振动信号为研究对象，重点研究模式识别中特征提取的各种时频分析方法以及将Matlab程序集成入VC++编写的应用平台的各种混合编程方法。　　 论文首先对三种得到广泛认可的时频联合分析方法进行了理论分析和仿真实验。介绍了小波包分解(WPD)的理论基础，提出对信号进行5层小波包分解，进而对求得的分解系数重构来构造32维特征向量的特征提取方法；介绍了希尔伯特-黄变换(HHT)、经验模态分解(EMD)、本征模函数(IMF)、瞬时频率(IF)以及边际谱(MS)等概念，利用某调频调幅信号进行了仿真实验，结果表明HHT能够很好地表现信号的时频分布；介绍了Wigner-Ville分布理论，提出基于EMD分解的Wigner-Ville分布方法以抑制交叉项的干扰，用调频调幅信号进行仿真实验的结果表明该方法能够有效抑制多分量信号中的交叉项干扰。　　 论文研究了Matlab与VC++混合编程的三种方法：Matlab引擎(ENGINE)、组件对象模型(COM)与动态链接库(DLL)。对三种方法分别进行了介绍，并在接口操作、运行速度、内存消耗、算法保密性等方面对三种方法进行了对比，最终选定动态链接库为系统应用方案。　　 论文利用实际系统信号对三种时频联合分析方法进行了验证实验和性能分析。结果表明，三种方法均能够有效地区分各类扰动信号，但希尔伯特-黄变换和Wigner-Ville分布运算时间过长、内存要求太高，只有小波包分解能够满足系统的实时性要求。