自低损耗单模光纤出现以来,分布式光纤传感技术依靠自身的独特优势,在传感技术领域迅速发展。光纤作为光的载体和传感器的敏感元件,可以实现所在沿线上动态事件的连续测量。当光纤某处受到环境的影响产生扰动时,可以快速实现对扰动点的定位,该技术在通信光纤的动态检测、周界安防入侵检测等领域中运用广泛。扰动是指光纤在受到外力时产生的短暂形变,是一个动态的过程。扰动检测包括扰动事件的捕获与扰动位置的定位。本文以实际项目为背景,针对通信光纤的动态检测需求,设计了一个基于FPGA+嵌入式Linux的光纤扰动检测系统,实现了光纤扰动事件的捕获与定位。本文主要完成了以下工作:1)依据光学散射机理,采用分布式传感技术,结合Sagnac干涉和φ-OTDR技术提出了改进型Sagnac光纤传感技术。该技术解决了Sagnac干涉中局部信号解调难与定位难的问题,具有检测灵敏度高、误报率低等优点。2)开发了基于FPGA和嵌入式Linux的光纤扰动检测硬件系统,具体包括:以嵌入式Linux系统板为平台,结合激光器模块、状态检测与指示模块的控制部分;以FPGA为核心,结合探测器模块、ADC采样电路、千兆网卡电路的光信号采集处理部分;将交流电转换为多种电压的直流电,为各个模块供电的电源部分;以及改进型Sagnac光纤环构成的光路部分。3)通过使用仿真软件对光纤扰动事件的信号特征分析与算法仿真,运用累加平均和边缘检测方法实现了对光纤动态事件的捕获与定位。在保证定位精度和系统灵敏度的同时,极大的提高了扰动检测的实时性。完成了FPGA算法移植以及其他功能编程,实现了对ADC数字信号的采集、累加平均和边缘检测算法对数据的处理、串口逻辑对定位结果的发送以及UDP逻辑对原始数据的发送等功能。4)开发了基于Linux系统的应用软件,实现了对整个设备中各个模块状态的检测以及与上位机的实时通信。主要功能有:创建服务端为上位机提供通信与服务接口、设置激光器工作参数、管理激光器状态、设置FPGA逻辑中通信参数和算法参数、监控各模块温度、控制散热风扇工作、检测探测器过载信号、控制各个指示灯。5)对系统硬件和嵌入式软件进行了测试。首先对各个部分模块功能做了测试,分别验证了激光器控制、状态管理、参数设置、上位机通信、数据采集与发送等功能,然后测试了系统对扰动捕获以及扰动定位的性能。测试结果显示,系统各项指标均满足设计需求,为该系统在光纤动态检测领域的应用打下了良好基础。