红外探测器至今已经历200多年的发展,从最初的第一代单元器件发展到现如今高性能、高分辨率和大面阵的第四代红外探测器。按照制冷需求分类,有焦平面制冷的光子型探测器和利用辐射热效应的非制冷红外探测器。红外探测器在医疗、交通、农林以及航天等领域都有十分广泛的应用,而基于制冷型红外探测器的长波红外高光谱成像系统更是在地质勘探和大气检测等方面有着不可替代的作用。本文针对长波红外高光谱成像系统所需要的制冷型红外探测器,首先基于红外探测器的原理对其噪声成分进行深入研究分析,然后设计低噪声的驱动及信息获取电路系统。在此基础上,利用低通滤波和多次采样平均结合多帧叠加的方法对系统进行降噪处理。最后通过长波红外高光谱成像仪测试整机系统MTF和NETD来验证系统性能。本文的主要研究内容及创新点如下:(1)基于Sofradir公司生产的制冷型红外探测器MARS VLW LS5,研制一套驱动及信息获取电路。分别从电路整体结构功能,到芯片的选型以及PCB的设计进行阐述,并对信号预处理电路的噪声进行分析。基于FPGA设计并仿真探测器的驱动时序和A/DC数据传输的串并转换时序。(2)基于本课题所用光导型红外探测器的原理,对其多种噪声成分在理论上进行分类分析,为论文后续的降噪处理奠定理论基础。(3)针对系统中的白噪声成分,采取利用A/DC多次采样和多帧叠加的方式进行降噪处理。A/DC多次采样结合滤波带宽的选择进行分析,根据仿真波形确定带宽以及采样点位置。利用FPGA结合外置SRAM处理和传输多次采样平均后的数据。通过分析多次采样平均以及多帧叠加的实验数据,在最终的系统中选择8次采样平均和4帧叠加,信噪比和NETD提升明显。最后在长波红外高光谱成像系统中测试MTF和NETD,系统MTF约为0.363,所有谱段平均NETD低于0.2K。