随着光通信的不断发展,光纤已经代替电缆成为了承载数据传输的最主要介质,同时由光纤组成的通信网络也得以在工程中大面积铺设,这意味着对于光纤链路的检测和维护将变得日益重要。OTDR作为一种检测光纤质量的重要工具,在光通信网络的铺设和测试中得到了广泛应用。但是系统中固有的动态范围与分辨率之间的矛盾限制了传统OTDR性能的进一步提升。为了解决这一问题从而能够进一步提升OTDR系统的动态范围,本文在相关技术理论的基础上,将具有零自相关旁瓣的格雷互补码引入到传统的OTDR系统中。并通过理论分析、仿真研究和实验验证等方法对基于编码探测和相关处理的互补相关OTDR进行了研究,全文的主要工作如下：1.通过对系统的信噪比进行理论上的分析,证明了基于格雷码的互补相关OTDR相对于传统的OTDR能够有效解决系统中动态范围和分辨率之间的矛盾,并且当编码长度为L时,系统信噪比收益为(4L)1/2。2.通过MATLAB软件构建了光纤的传输函数和互补相关OTDR系统的仿真模型,对之前的理论分析进行仿真验证,并对编码长度、平均次数等关键系统因素进行了仿真分析。3.在互补相关OTDR的仿真基础上,提出了将光纤中传输的业务数据本身作为OTDR前向探测信号的在线检测思路,并通过仿真证明了方案的可行性。除此之外,还对调制深度、业务数据类型这两个因素对互补相关OTDR在线检测结果的影响进行了仿真分析。4.搭建实验平台,根据前文的理论和仿真开展实验,对互补相关OTDR在实际中的应用提供实验上的参考。实验结果表明,在对探测信号进行长度为32的格雷互补编码,并且均采用20 us的脉冲宽度,同时进行带宽为150 KHz的低通滤波情况下,互补相关OTDR的动态范围相对于传统的OTDR动态范围提升了6 dB。