针对基于相敏型光时域反射计(OTDR)的振动传感系统所使用的平均算法、差分算法不能有效实现对扰动的识别定位问题，提出了一种结合小波分析理论和信息熵理论的处理算法，以实现系统对外界扰动的准确评价。在深入分析系统所得信号特征及小波信息熵处理方法特点的基础上，探讨了窗长、步长对评价算法的影响，并使用加权算法对该评价算法进一步优化。实验表明，本方法可以区别噪声信号和扰动信号，实现对外界扰动事件的快速准确识别并精确定位扰动发生的位置，对系统的实际应用有重要意义。

提出了一种基于双光束干涉的分布式光纤振动传感器，利用双路瑞利散射信号的干涉效应探测振动信号并利用传统的光时域反射计定位原理进行定位。基于该原理提出一种新的信号处理方案，在传统移动平均算法的基础上引入间隔参数并对信号进行标准化处理，不仅可以降低系统运算量，而且能去除因干涉灵敏度升高造成的本底噪声影响，提高振动信号的信噪比。实验结果表明，该系统可以有效探测到外界扰动信号并进行精确定位,而且探测灵敏度较高。当传感光纤长度为5 km时，系统空间分辨率可以达到20 m，信噪比约为8.5 dB。该系统可以用于管道安全预警和周界安防以及结构健康监测等领域。

针对偏振衰落现象导致信号关联的二义性使分布式双Mach-Zehnder光纤干涉传感系统难以实现高精度定位的问题，提出了一种控制偏振衰落的方法来保持系统检测信号的稳定性。利用系统的偏振模型分析了偏振衰落的来源，指出传感光纤偏振特性的不一致使系统检测信号对输入偏振态敏感是造成信号相关性恶化的根本原因，据此提出控制输入偏振态、搜索偏振态工作点的抗偏振衰落思想。在此基础上通过分析输入偏振态的两个参量对信号相关系数的作用进一步明确了偏振控制对算法的要求，并利用模拟退火算法进行了验证。现场实验表明，该算法可快速搜索偏振态工作点，持续稳定系统检测信号的相关性；结果证实了提出的偏振衰落控制方法可行且有效。