随着红外技术的广泛应用，红外图像的需求量急剧增加，红外图像仿真已经成为一个研究的热点。红外图像仿真对红外技术的发展起到了极大的促进作用，对国防建设、经济发展、社会和谐有重大意义。红外系统的升级以及算法的性能检测都需要大量的红外图像进行测试，而红外图像仿真是获取红外图像的一个重要手段。复杂背景下红外弱小目标仿真是红外仿真研究的一个重要部分，它主要涉及中、远距离的红外成像仿真技术。本文采用线性映射模型、非线性映射模型对红外弱小目标进行了仿真和对比，同时对基于多特性模型的红外仿真样本库进行了构建。首先，本文通过五个主要步骤来对复杂背景下红外弱小目标进行仿真。第一步，根据真实飞机建立目标的几何模型；第二步，计算飞机表面的温度场；第三步，计算投影平面上的目标辐照度图像；第四步，考虑仿真图像的成像系统效应，并且采用线性映射方法产生红外弱小目标灰度图像；第五步，将弱小目标仿真图像跟真实背景图像进行合成，生成最终的仿真图像。其次，本文对复杂背景下基于非线性映射模型的红外弱小目标图像进行仿真。本文通过设计实验得到非线性映射模型。然后，将非线性映射模型应用到红外弱小目标图像仿真中。通过仿真图像的对比，本文发现基于非线性映射模型的仿真方法比传统的线性映射的方法更加有效。最后，本文对复杂背景下基于红外弱小目标多特性的仿真样本库进行构建。在该部分中，本文对红外弱小目标多特征性进行分析，并且根据红外弱小目标多特性模型构建了红外弱小目标仿真样本库。