光纤振动传感技术在周界区域安防、石油天然气管道监测、大型桥体混凝土建筑安全等领域有着广阔的市场和重要意义。本文研究的分布式光纤振动传感系统因其使用普通单模光纤作为振动信号感知单元,结合光信号调理、FPGA数据流预处理等关键技术,具有成本低、监测范围大、灵敏度高、不受电磁干扰等优点,适合于易燃易爆、周界大区域等特殊使用环境。论文在光路方面基于背向散射及光干涉原理,研究并搭建了对振动信号敏感的干涉光路结构。在硬件方面利用FP-LD窄线宽激光器,研制了适用于干涉光路结构的低成本光源模块,实现了130 m W的脉冲激光输出。针对课题所研制的干涉光路结构,研制了OTDR光信号接收处理模块并实现了背向散射光信号的接收、放大与滤波处理。在振动信号解调方面,利用FPGA在并行高速数据流处理方面的优势,制作并调试了FPGA信号处理模块,实现了与OTDR光信号接收处理模块联调以及振动数据流的预处理。搭建了长距离分布式光纤振动传感实验系统,提出利用分段增益补偿的方法,采用压控运放进行分段放大补偿光纤随距离衰减的光信号,以提高尾端信号OTDR迹线的信噪比。在利用EDFA进行功率放大的实验中,发现了光脉冲信号的畸变,可能影响系统性能指标。实验室内基于原理样机进行了系统调试以及关键性能测试,获得了单点定位精度优于±15 m,多点定位精度优于±30 m,支持多点同时扰动,传感范围达20 km,响应时间小于2 s的实验结果。在实际大区域的周界安防与管道防护等领域,具有潜在的应用价值。