目前,大气红外遥感探测通过卫星搭载傅立叶光谱仪来探测大气温度和湿度信息,为数值气象预报提供数据来源。随着数值气象预报对高光谱分辨率探测的实时性要求不断提高,星载傅立叶光谱仪需要配置更大规模的焦平面探测器以加快观测频率,探测器采集到的海量红外干涉信号呈指数级增长。如何在探测元规模较大的情况下实现红外干涉信号的高速采集,并将这些海量数据稳定可靠地传输并进行分析和处理,成为高速干涉信号采集与传输系统集成和开发的关键。本文依托于中国科学院上海技术物理研究所“风云四号”项目,调研了当前国内外傅立叶光谱仪及信息获取技术的研究状况和发展趋势,针对大规模红外干涉信号的高速采集和数据传输速率问题,构建了红外干涉信号获取系统,旨在实现大规模红外干涉信号的高速采集和稳定可靠传输。主要工作如下:1、基于FPGA可编程逻辑完成红外干涉信号获取系统方案设计。系统硬件电路模块使用串行输出的高速ADC模数转换芯片并利用JESD 204B协议对干涉信号进行数据采集,为满足红外干涉信号大容量数据存储的需求,选择外部挂载4片MT41J256M16HA-107型DDR3存储器完成数据缓存,同时采用PCIe 2.0协议对干涉信号进行数据高速传输。系统逻辑模块完成了FPGA数采、控制、传输模块的开发,主要包括各个子模块接口的连接、探测器的工作时钟和工作模式参数配置、迈克尔逊干涉仪产生的激光脉冲采样信号调制、红外干涉信号高速采集和传输模块时序控制,完成了红外干涉信号的高速采集和稳定可靠传输工作。2、采用焦平面探测器搭建了红外干涉信号获取系统测试平台,对相关的软硬件进行了功能验证和性能测试。主要包括探测器等光程差采样模块测试、红外干涉信号采集传输模块测试和红外干涉信号获取验证测试。测试结果表明在红外干涉信号实际采集传输过程中,红外干涉信号采集频率可达80MHz,红外干涉信号传输速率可达2 GB/s左右。设计的红外干涉信号获取系统,成功实现了对焦平面探测器干涉信号的获取,有效提高了红外干涉信号的采集质量和采集速度,实现了大规模红外干涉信号的高速采集和稳定可靠传输。最后,展望了傅立叶光谱仪实现更大采集面阵和更快观测频次的前景,为星载傅里叶光谱仪的空间应用积累技术基础并摸索技术路线。