基于布里渊光时域反射技术的分布式光纤传感技术，可以获得空间和时间上连续的物理信息，具有空间分辨率高和温度分辨率高、传感距离长等优点，具有广泛的应用价值。针对其传感机理和解调技术的特点，本文对基于布里渊光时域反射技术的分布式光纤传感相关解调技术展开了研究，利用扫频法实现光纤布里渊散射谱的不同频率能量的获取，详细研究了包络提取方法及其对布里渊散射谱提取的影响，探索了布里渊散射谱参数估计的拟合算法。主要研究工作如下：首先，介绍了布里渊散射产生的机理，研究了基于布里渊效应进行温度和应变传感的基本理论，探讨了几种相关检测方式，分析了相干检测方式信号的特点。其次，针对布里渊散射光时域反射传感系统光路设计的特点，研究了其解调系统中信号采集和预处理相关硬件及软件算法。重点研究了提高分布式布里渊传感系统信噪比的方法，并进行了实验验证。再次，针对扫频法测量布里渊散射谱需提取不同频率成分包络信号的要求，研究了包络提取技术的基本原理，详细研究了硬件包络检波和软件包络检波技术，并通过实验进行了验证。针对基于布里渊散射的分布式光纤传感系统中高精度提取布里渊散射谱特征的要求，研究了一种可实现高精度布里渊散射谱特征提取的算法，实验表明此算法能有效提高测量结果的准确性。最后，利用搭建的布里渊光时域反射分布式光纤传感系统，结合本文所研究的信号解调方法，进行了分布式温度测量，测试了整个系统的温度分辨率和空间分辨率。