研究凝视型高速红外成像系统成像特性、建立高速红外成像系统模型对于红外成像系统设计、系统性能评估、对抗技术研究等具有十分重要的意义。本文对红外成像系统成像过程中的物理过程进行了分析。传统仿真过程中一般采用先对图像进行傅里叶变换,再在频域进行滤波处理的方法。这样的处理流程速度慢,不能满足实时生成仿真图像的需要。为了克服仿真速度上的障碍,本文提出了一套利用高性能信号处理器的高速并行计算能力,在空域直接进行卷积计算的红外图像实时仿真系统。该系统在仿真之前,利用Modtran软件预先计算红外辐射在大气中的衰减和大气路径辐射的影响,根据实际情况生成映射表;对于滤波效应的影响,则根据所仿真的成像系统参数,预先计算出成像系统的调制传递函数MTF,对其进行反傅里叶变换,获取卷积核,利用硬件系统进行空域卷积来添加成像系统滤波效应;对于系统噪声和探测器响应特性对仿真图像的影响,则根据其作用机制,将这些影响归结成为加性和乘性的两种影响因子,分别作为加性和乘性噪声处理,利用硬件系统加法器和乘法器添加仿真效果。通过本文设计的仿真流程和硬件系统的高速并行计算能力,本系统能实现高分辨率(640*512),高速(100帧/秒)的红外成像系统效应仿真。