光纤型声波传感器由于具有与电绝缘,质量轻,响应速度比较快,灵敏度高等突出优点,正逐步应用到声波探测领域当中。Sagnac干涉仪的两臂长度一致,两束光在其中传输具有零光程差的特点,所以具有可使用宽带光源而不需要使用昂贵的窄带光源等优点,尤其适合工业现场应用,是目前光纤型声波传感器的研究热点。本课题从Sagnac干涉型声波传感器的理论分析出发,搭建了传感器的实验平台,分析了不同因素对传感器输出信号的影响变化规律,验证了本课题提出的基于EMD的小波去噪算法和改进的无源零差解调算法在解决传感器输出信号的信噪比低,畸变率高,含倍频信号等问题的适用性和有效性。本文的主要工作如下:（1）对光束在传感器传输,声波对光纤相位调制的物理过程进行数学建模。从声波对光纤的作用机理出发,分析了应变效应,光弹效应,泊松效应对光纤结构的影响,推导出由于声波对光纤的调制作用,光束在光纤中传播产生的相位变化量。再以经典的Sagnac干涉型声波传感器为模型,推导出传感器的输出信号。对传感器输出信号Matlab仿真,验证了理论分析的正确性。（2）分析了 Sagnac干涉型传感器存在的Rayleigh背向散射效应,Faraday效应,Kerr效应,光子噪声对输出信号的影响机理。对光源的波长、输出功率、相干性参数,耦合器的方向性、插入损耗参数,传感光纤的传输损耗、传输色散参数,光电探测器的带宽、光谱响应度参数提出设计要求。根据设计要求进行了器件选型,搭建了传感器实验平台,验证了实验平台的有效性。（3）依次改变延迟光纤长度,声波与光纤传感探头的距离,声波的激振频率,探究出了传感器的输出信号变化规律。其中,改变延迟光纤长度时,输出信号峰峰值的变化率为1.51V/km;改变激振距离时,输出信号峰峰值的变化率为0.0212V/mm;改变声波频率时,输出信号峰峰值的变化率为0.00005V/Hz。（4）针对传感器输出信号信噪比过低的问题,提出了基于EMD自适应消噪的小波去噪算法。该算法将EMD自适应消噪算法和小波去噪算法相结合,首先采用EMD算法将高频噪声提取出,对高频噪声使用小波算法去噪,然后将低频信号与经过去噪的高频信号通过EMD算法重构得到最终的去噪信号。实验证明该算法可以将传感器输出信号的信噪比平均提高15dB,与单独使用小波去噪算法和EMD自适应消噪算法相比,该算法可以将传感器输出信号的信噪比分别提高2dB和4dB,验证了该算法的有效性。（5）针对传感器输出信号畸变率大,频率为外界输入信号的2倍问题,提出了改进的无源零差解调算法。相对于传统的无源零差解调算法,该算法可以减少一个光电探测器的使用并提高了求解速度。两个光电探测器采集传感器的输出信号作为算法的输入信号,通过算法消除了三角函数的非线性调制作用,输出含有外界声波信息的解调信号。该解调信号与外界声波信号相比只有幅值上的差别。实验结果表明,与无解调算法处理的传感器输出信号相比,经解调算法处理后的传感器输出信号畸变率可降低50%以上,并且基本消除了倍频信号,频率与外界声波信号的频率相比,误差在8%以内,表明了本论文所改进的解调算法的有效性。