随着社会经济的快速发展和科学技术的不断进步,以光纤作为传输媒介的光纤通信技术和以光纤的导波理论为基础的光纤传感技术在人们生活的各个领域得到了广泛的应用。基于分布式光传感技术的周界安防系统由于监测范围广、响应灵敏度高、能耗低、适应复杂恶劣的环境等优点,获得了社会的认可和青睐。但如何提高系统的监测能力,降低虚警率是一个难题。解决这一难题可从两个方面入手:一是优化传感器结构,使系统能够更好地感知和记录外界扰动;二是优化系统的信号处理算法,更好地把握振动信号的特征,提高算法识别能力。目前对传感结构的研究已比较成熟,而振动信号处理算法的研究则相对滞后。本论文通过对分布式传感结构和信号处理算法的研究,抓住光纤振动信号的时频特征,引入时频分析技术进行光纤振动信号的处理。本论文在对分布式传感原理进行介绍的基础上,重点分析了几种干涉型分布式传感器,并对各自的优势和缺陷进行了说明,最终选择马赫-泽德分布式光传感器作为系统开发的传感结构;在对传感器信号特征进行分析的基础上,介绍了常用的时域、频域信号处理算法,引入了时频分析技术,分析了各算法的适用场景和不足,最终选择了一种频域处理算法和时频分析算法进行对比研究。然后对整个系统的架构进行了阐述,重点对上位机的信号处理模块、数据存储模块以及上位机和下位机的通信模块进行了详细介绍。最后设计完成了上述频域处理算法和时频分析算法,分别采用这两种算法对强干扰环境中的入侵信号进行了识别测试,结果表明时频分析算法的识别准确性更高,可以加以改进应用到光纤传感振动信号识别上来。