倾斜光纤布拉格光栅（Titled Fiber Bragg grating—TFBG）和表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance—SPR）技术相结合是近年发展的新型光纤表面折射率感知技术,具有高灵敏度、实时监测、响应速度快等优点,在生物医学、药品安全、环境监测等领域有着重要应用。作为高折射率灵敏度的TFBG-SPR传感技术,光谱信息的高效分析及准确解调是提升传感系统性能的关键。由于目前TFBG-SPR传感器光谱是SPR吸收峰和TFBG高阶包层模式梳状光谱的复杂叠加,这为TFBG-SPR光谱的传感信息解调带来很大障碍。本文针对TFBG-SPR复杂光谱SPR波长采集解调不精准以及难于应用于痕量生化样本检测的关键问题,设计了一种集压缩感知光谱重构和SPR波长求解的自动解调算法。论文主要工作如下:1.设计了一种自动求解SPR波长的解调算法,利用最小二乘法、傅里叶拟合等数学原理,对TFBG-SPR光谱进行滤波、寻峰、拟合等处理运算。算法包含滤波器模块、基线处理模块、平滑模块、寻峰模块、拟合求值模块。通过调整各模块顺序和参数,实现SPR波长解调。2.针对光谱噪声多,峰值信息复杂等问题,进行了算法优化工作,包括修正参数、舍弃不合理极值点、提高寻峰精度等。针对SPR趋势图中的某些问题数据点,将问题数据回归到数据点拟合曲线上,得到更符合客观规律的SPR波长变化趋势曲线。利用MATLAB中的GUI界面设计功能,将解调算法设计为交互式图形界面。在数据路径中选择输入光谱数据,可快速得到数据修正前后SPR波长漂移趋势点图,各时间点下的SPR波长以及SPR的波长总体漂移量。最终设计出可进行实时信号解调的TFBG-SPR解调算法。3.结合压缩感知原理,使用不同的采样率、稀疏变换方式和重构算法对TFBG-SPR光谱进行重构。经多次重构还原实验后,选择快速傅里叶变换对信号稀疏表示、欠采样25%的采样率和Co Sa MP重构算法对光谱进行重构还原。4.利用TFBG-SPR折射率传感器测得的实验数据进行光谱重构,并结合解调算法进行分析验证,得到线性的解调数据。这一结果同时验证了光谱重构效果以及解调算法稳定性。提出一种建立以任意波长可调谐激光器为核心,融合硬件压缩感知技术,实现高精度、低成本、高性能、结构紧凑的光谱解调系统。本文采用压缩感知技术对TFBG-SPR光谱进行光谱重构,结合自主设计的SPR波长解调算法,设计了一种集压缩感知光谱重构和求解SPR波长的自动解调算法,解调得到折射率灵敏度为544.64nm/RIU,SPR最小波长变化0.05nm。