光时域反射技术是光纤链路检测与光纤传感中的关键技术之一,具有重要的研究价值,实现具有简单结构和高性能的光时域反射计（OTDR）系统一直是研究的热点。外差检测技术能够实现高灵敏度检测,广泛用于OTDR中。本文针对基于声光移频和外差检测的OTDR技术进行了研究,主要开展了两个工作:1.提出了一种利用任意波形发生器和声光移频器来对光信号进行波长编码的方法。这一方法作为对传统波长编码方法的改进,将移频产生的两个不同波长的脉冲作为探测脉冲光和参考脉冲光,当两个脉冲光的时间间隔等于探测脉冲光在光纤中的飞行时间时,产生频率为两脉冲频率差的拍频信号,以此确定反射点位置,改变光脉冲时间间隔就能实现对整段光纤测量。该方案具有调谐速率快（35ns）和产生拍频信号线宽小（1MHz）的优点,同时也降低了对接收信号带宽的要求。通过仿真和实验对方案进行了验证,对6.15km光纤进行测量并从时域和频域对结果进行分析,实现了66dB信噪比和5m空间分辨率。2.提出了基于移频外差的频率脉冲光纤故障检测方法。用频率调制脉冲信号作为信号光和本振光,两路光外差检测在一个周期内产生两个拍频信号,测量它们之间的相对时间间隔就能得到故障点的位置。这种方法不需要对光纤扫描只需要进行一次测量,同时保留了不需要测量信号传输的绝对时间只需要测相对时间的特点,使用连续光还能够避免非线性效应与光浪涌现象。实验结果表明在光纤长度小于光源相干长度的相干条件下,通过小波去噪处理可以观察到稳定连续的拍频信号,对30km光纤测量实现了12.31dB信噪比和5m空间分辨率。在光纤长度接近甚至超过相干长度的部分相干条件下,干涉效应不明显导致空间分辨率劣化,对70km光纤测量具有5.33dB信噪比和500m空间分辨率,提出一种小波阈值去噪方法进行处理将信噪比提升到30.79dB。