2015年召开的第17届世界气象大会确定了由世界气象组织（WMO）基本系统委员会（CBS）牵头制定的WMO全球综合观测系统（WIGOS）2040年远景发展计划。WMO的每个计划对观测系统的要求都是:更高、更快、更准。未来全球数值天气预报将会给人类提供更加全面且准确的预报信息,同时也对气象卫星提供的大气变量提出了更高的要求,其中具有足够垂直分辨率的三维大气温湿度分布数据是非常重要的一项。傅里叶光谱仪相比于其他类型的高光谱仪器,具有高光通量、多通道和高光谱分辨率的优点,非常适用于大气探测。从1962年开始,傅里叶光谱仪就不断地被搭载到航天器中,用来对大气温湿度、水汽高度分布、大气变换过程、地标成分以及大气压强进行观测。于2016年12月11日发射的风云四号气象卫星是我国第二代地球静止轨道（GEO）定量遥感气象卫星,采用三轴稳定控制方案,将接替自旋稳定的风云二号卫星,同时极大地提升我国静止轨道气象卫星探测水平。风云四号卫星配置了干涉型大气垂直探测仪,其光谱分辨率为0.625 cm-1,可在垂直方向上对大气结构实现高精度探测,该类型仪器在美国第三代静止轨道卫星GOES-R上并不具备,做到了全球领先。本文是对红外傅里叶光谱仪信息处理技术的研究,主要集中在三个方面:一是对傅里叶光谱仪模型进行研究分析,主要包括对仪器采样以及仪器线形函数的研究;二是研究光谱反演算法,通过对干涉图的评估和修正,提出提高光谱反演精度的方法;三是对主要光谱反演算法的高速实现,利用高性能的硬件平台实现光谱的快速反演,解决实时性的问题。在论文展开前,首先介绍了傅里叶光谱仪的主要相关理论,分析傅里叶光谱仪的噪声,推导了傅里叶光谱仪信噪比计算公式,得出提高仪器信噪比的理论方法。本文对傅里叶光谱仪的采样进行了研究分析,对等时采样以及等光程差采样对光谱的影响进行了理论分析。对Brault等人提出的数字方法重采样进行了研究分析,根据插值方法的不同,数字方法重采样可分为三种:多项式插值重采样、傅里叶变换插值重采样以及Brault重采样。论文通过建立仿真干涉图,对理论进行了验证及分析。利用仿真数据对数字方法重采样进行了系统分析,结果显示利用多项式插值重采样和Brault重采样可将原等时采样干涉图的归一化光谱均方根噪声由10^-3量级分别降为10^-16量级和10^-5量级。Brault重采样相比与其他两种插值方法,在很好降低采样噪声的情形下,具有很高的运算效率。星载傅里叶光谱仪由于复杂的空间环境或者自身固有特点的影响,导致光谱数据会叠加一些噪声或出现光谱偏移。在对干涉数据进行处理时,需对这些因素进行考虑,并采取措施消除或降低对光谱的影响。本文对傅里叶光谱仪相关处理算法,如:毛刺检测、非线性校正、切趾、带通采样、傅里叶变换、光谱定标、辐射定标等算法,进行了研究,并利用仿真干涉数据和实验室定标数据对算法进行了定量化地验证分析。在光谱定标研究过程中,对傅里叶光谱仪进行了定量化分析,求得了仪器线形函数,利用仪器线形函数计算探测器面阵上中心像元与边缘像元的波数差值与实际测量值之间的误差仅为4.21%,利用理论计算差值对边缘像元光谱进行修正后,光谱准确度高达8.38×10^-5.本文根据目前的器件及技术水平,针对星载傅里叶光谱仪提出了从原始干涉图到光谱复原的信息处理方案,该方案在结合已有优秀算法的基础上进行了很多改进,并提出了一些创新算法,整个方案在设计时考虑了工程化实现的要求,具有很高的效率。论文在探测器非线性校正,ZPD位置检测,利用滤波抽取进行数据压缩,并行CZT计算方面进行了创新研究。提出根据实验定标数据计算光导型红外探测器器件非线性系数的算法,利用实验数据,得出长波干涉图的非线性二次项系数为10^-6量级,经验证分析结果有效。利用滤波抽取和位消减进行数据压缩,在不影响光谱信噪比的基础上,处理后的长波数据量最低只有原来的10.9%,中波数据量最低为原来的14.5%.最后,本文介绍了利用多核DSP硬件平台实现实时光谱反演的技术。选择多核DSP不仅可以满足目前系统的需求,而且对今后星载数据处理的高速实现都具有借鉴意义。本文对多核DSP涉及的主要技术、PCIe驱动开发以及下位机软件开发进行了相关介绍,并对平台计算性能进行了研究分析。对32 K个浮点型数据进行并行FFT运算,运算时间为2 ms,运算结果同MATLAB 64位浮点型计算结果相比绝对误差为10^-4量级,并行CZT的运算时间为10 ms,运算结果同MATLAB的计算结果相比绝对误差为10^-3量级。本文对星载傅里叶光谱仪的信息处理进行了系统地研究,对星载傅里叶光谱仪更加准确、更加快速的光谱复原提出整套解决方案,对于未来傅里叶光谱仪更加广阔的空间应用具有重要参考意义。