分布式温度传感器由于其抗电磁干扰能力强、全分布式测量、空间分辨率和测量精度高等优点在实际工程中得到了广泛的运用。与传统的光时域反射计分布式温度传感器相比,非相干光频域反射计分布式温度传感器在空间分辨率、信号采集以及对器件的要求等方面具有明显的优势。本文分析了基于自发拉曼散射的非相干光频域反射分布式温度传感系统的工作原理、解调方法、噪声特性以及温度测量精度,对系统在无噪声和有噪声时分别作了光纤恒温、光纤上有热点以及线性空间温度分布三种情形下的数学模拟。结果表明,拉曼Stokes散射光的强度约为拉曼anti-Stokes散射光强度的四倍,散射强度为皮瓦到纳瓦数量级。从低频到高频幅度响应出现周期性震荡,在总体上呈现下降趋势。特别是在高频时,幅度响应与低频相比降低了近四个量级,低至皮瓦。系统的相位响应也随频率的变化而周期性变化,并且相比于幅度来说,它对空间温度分布的变化更为敏感。有噪声时,模拟发现,在低频段,噪声几乎不影响系统的幅度响应；在高频段,特别是10MHz以后,信号几乎湮没于噪声之中。本文分别采用了窗函数滤波和小波变换去噪两种信号处理方法来降低噪声。通过对比,发现它们都能很好的去除噪声。在温度随空间变化不是很大的情况下采用离散小波去噪优于窗函数滤波,但在温度有空间突变的时候,窗函数滤波法效果更好。最后本文分析和模拟了光源波长的选择、光纤色散、温度分布快速变化、光纤上有故障点和光纤老化五种情形下系统的情况,并给出了各种情形下的相应的解决方案。