光纤光栅式振动传感器相比于传统的电感式振动传感器有着众多优势,被广泛应用于各个领域,其测量精度取决于传感器信号的解调精度。相位生成载波（PGC）解调算法因其良好的动态性能常被用于光纤光栅式振动传感器的信号解调,但受到硬件的制约与环境扰动的影响,载波信号的调制深度易发生漂移,导致光纤光栅的拉伸幅值解算存在较大的误差。本文为避免调制深度对相位载波解调算法的干扰,提出了一种相位生成载波-反正切-寻峰（PGC-Arctan-FP）联合解调算法,准确解算振动引起的光纤光栅拉伸频率和幅值。搭建光纤光栅式振动传感器相位生成载波解调系统,验证所提算法的可行性。具体工作分为以下几个方面:首先,介绍了FBG振动传感器与信号解调算法的研究现状,对相位载波信号的产生方案与适用性进行详细分析,确定基于非平衡马赫增德尔干涉仪的载波调制光路。光纤光栅的反射光作为干涉仪的入射光,将传感器的中心波长变化转换为干涉仪相位变化。推导波长变化与相位变化之间的关系。其次,研究了相位生成载波解调算法。对传统相位生成载波算法中微分交叉乘算法和反正切算法进行原理推导与仿真验证,分析不同因素对解调结果的影响。针对其不足和实际需求,提出了一种PGC-Arctan-FP解调算法。该算法首先将干涉仪的输出信号分别与载波信号的基频和二倍频率相乘,经过低通滤波器,得到含有待测信息的不同幅值的正交信号。然后对其逐一寻峰,分别计算两路信号的幅值均值,将幅值均值与两路信号交叉相乘,使正交信号幅度齐平。最后进行反正切运算和高通滤波,准确解算出光纤光栅的拉伸频率和幅值。通过仿真初步验证了该算法的可行性,可以有效避免调制深度起伏对解算精度的影响。然后,设计了相位生成载波解调系统。对系统光路的关键参数进行理论计算和验证,确定干涉仪的初始臂长差以及压电陶瓷的驱动电压,调制载波信号。绘制系统电路图并焊接调试,将干涉仪输出的光信号转换为电压信号后再转换为数字信号,通过串口通信传送到上位机,在上位机中编写PGC-Arctan-FP算法,实现振动信号的解算与显示。最后,搭建了相位生成载波解调测试系统。对100～1000Hz的振动信号进行解算,振动频率解算结果与待测信号一致,振动幅值解算结果最大误差小于0.81%,本系统可以用于振动信号的精确测量。