光纤传感技术具有尺寸小、灵敏度高、不受电磁干扰等优点，特别适合应用于具有高温、高压、狭小空间等恶劣环境特征的结构健康监测领域。在光纤传感器中，光纤法珀传感器由于其结构特点具备更突出的长期稳定性和可靠性。其中，宽光谱干涉型光纤法珀传感器因其精度高、测量范围大、适应范围广的优点逐渐成为主流。然而这类传感器并不适用于高速动态监测领域，原因在于常规的宽光谱干涉型光纤法珀传感器解调系统必须通过密集光谱采样采集完整的干涉光谱，其数据量过大从而拖慢了系统速度。针对这个问题，需要从采集方式及采集数据量上解决。
　　前期理论研究表明，稀疏光谱采样的最大似然估计算法可大幅度降低光谱的数据量，从而在保证解调精度的条件下提高解调速度。为此，本论文基于稀疏光谱采样的最大似然估计算法，重点围绕高速、高精度的解调需求，从硬件与软件两个方面对宽光谱干涉型光纤法珀传感器高速实时解调系统开展研究，具体完成了以下工作：
　　①针对宽光谱干涉型光纤法珀传感器的高速实时解调需求，从稀疏光谱最大似然估计的基本原理出发，进行了解调系统的参数分析。重点对解调的速度、信噪比、测量范围、精度等关键影响因素进行了分析，得到系统软硬件设计的参数指标。
　　②针对稀疏光谱采样对硬件电路的需求，深入分析了单路光探测模拟放大电路的增益与带宽、多路光探测模拟放大电路的增益一致性与相位一致性等关键参数指标，并建立了光探测模拟放大电路的增益带宽参数模型。分别设计了单路与多路光探测模拟放大电路，在完成电路仿真分析及实际制板的基础上，通过电气参数测试验证了电路设计的可行性。
　　③针对稀疏光谱采样最大似然估计算法的软件需求，分析了影响软件系统速度的主要因素。提出了快速运算的软件思路并完成了算法的优化。基于LabVIEW平台，完成了软件总体功能结构与工作流程、各功能模块的设计。通过程序的整合与调试，验证了软件程序的可行性。
　　④为了对宽光谱干涉型光纤法珀传感器高速实时解调系统的性能进行测试，完成了系统验证实验总体方案设计。先后完成了系统信噪比、测量范围、静态测量精度、动态解调速度等实验，验证了解调系统的各项指标，初步达到了预期的设计要求。