傅里叶望远术是一种能对深空暗弱目标进行高分辨率成像的技术.为了验证大气湍流对傅里叶望远镜系统的影响，进行了实验室环境下大气湍流模拟实验研究.在三束光傅里叶望远镜实验系统上，通过控制射频驱动器的输出功率来模拟光强抖动，改变射频驱动器的瞬时频率来模拟相位抖动.给出了实验理论依据，推导了湍流强度与实验变量的关系.实验在弱湍流闪烁和相位抖动两种情况下，分别给单束光和三束光加随机扰动并计算其Strehl比.结果表明，只在单束光上加扰动时重建图像影响不大;在三束光上加扰动时，弱湍流光强抖动对傅里叶望远镜系统的成像效果影响具有较大的随机性，而相位抖动会严重影响系统成像质量.因此，消除光强抖动和相位抖动影响是图像重建算法改进应该考虑的一个关键因素.

斯特列尓比通常被作为评价傅里叶望远镜成像质量的方法.该方法通过求得复原图像与理想图像的相关度来评价成像质量，主要用于计算机仿真分析.然而，在真实环境中往往因为不能预知被测目标的形貌特征，使斯特列尓比像质评价方法失去作用.本文针对实验室内傅里叶望远镜成像数据，采用了两种不需要参考图象对比的方法：灰度平均梯度法和拉普拉斯梯度模法描述复原图像包含细节信息的程度，分析了非参照图像评价方法的可行性.对同一复杂程度的目标，分别利用计算机仿真及室内实测数据成像，分析灰度平均梯度法、拉普拉斯梯度模法与斯特列尓比描述成像质量的一致性.结果表明，分析灰度平均梯度法、拉普拉斯梯度模法这样的评价与斯特列尓比评价趋势一致，证明了分析灰度平均梯度法、拉普拉斯梯度模法无参照评价方法用于分析与评价傅里叶望远镜图像质量的可行性.

能量设计技术是傅里叶望远镜的关键技术之一。分析了激光的大气传输效应及其对激光束能量的影响。根据上行和下行链路的能量传输，推导出一种傅里叶望远镜系统激光总能量计算方法，给出了相应的适用条件。同时，还提出一种基于辐射理论的快速能量估算方法，并用其估算了傅里叶望远镜探测1000 km低轨道目标所需发射器总能量。指出了发射器能量不均衡对成像质量的影响并进行了仿真，得到发射器阵列各光束强度差别须小于5% 的结论。从大气透射率、激光出射孔径、光束准直、发射方案、散斑效应、接收技术和图像重构技术等方面，提出了减少能量损失应采取的设计理念和措施。

本文介绍了傅里叶望远术成像的基本原理，为验证傅里叶望远术成像原理，在实验室中搭建了四光束的傅里叶望远术验证成像系统，对灰度透射式目标进行成像验证，利用 LabVIEW软件完成了实验中相关控制软件、检测软件和信号处理软件程序设计。通过形成不同空间频率的干涉条纹提取目标的频谱值，利用相位闭合技术，消除与图像无关的相位因子，提取目标图像的一维和二维频谱图进行图像重构，得到了目标的重构图像，最后分析了影响成像质量的因素。

对傅里叶望远术系统进行了多个目标的成像过程模拟，针对不同配置的T型等间距天线阵列，利用Strehl值作为判据对系统成像质量进行分析。计算和重建结果表明：T型三等臂天线阵列采集到的目标频谱分布在水平和竖直方向的均衡性最优，重建像及Strehl值对各种目标均较好；在此三等臂结构下，设置单臂天线个数为3~18，对多个目标进行重建，由重建像及其Strehl值分布曲线的分析可见，单臂天线个数小于等于10时，天线数的增加将明显提高重建图像的质量和可识别性；单臂天线个数接近10时，重建的目标像已具备较好的可识别性；单臂天线个数大于10后，天线总数增加对提高目标可识别性作用有限。

傅里叶望远术是一种主动式的高分辨率成像技术，它使用激光发射阵列产生的干涉条纹场去照射目标，然后用探测器接收回波信号，再对回波信号作相应处理重构出目标图像。在实验室验证实验中，抽取目标频谱的干涉条纹不是由发射阵列产生的，而是通过改变光束位置的方式获得。对直线干涉条纹抽取目标频谱的原理进行了论述，并提出了一种新的光束移动方式。在抽取的目标频谱阵列、实验仪器的要求和还原目标频谱的迭代方式这三个方面与现有的两种光束移动方式进行对比，结果显示：这种新的光束移动方式降低了对试验设备的要求和简化还原目标频谱的迭代算法，为确定验证实验中的光束移动方式和后续的数据处理提供了参考依据。

傅里叶望远术(FT)是一种主要针对远距离暗弱目标的高分辨率光学干涉成像技术。它利用多束空间距离不同、时间频率受调制的激光干涉照明目标，通过解调光强探测器接受反射的回波时序信号来提取目标的傅里叶频谱，并利用相位闭合技术消除光程差和大气湍流等造成的相位畸变。采用发散光干涉在实验室内实现了傅里叶望远术对一维和二维目标的重构。实验方案较好地模拟了外场“T”型阵列发射结构，同时还保证了光斑的有效重合，最大程度地利用了光斑能量，有利于提高信号的信噪比，有利于光束对目标的瞄准，对进一步避免大气湍流的影响具有一定指导意义。

傅里叶望远术(FT)是一种用多束间距不同、频率受调制的激光干涉照明远距离目标，通过解调反射的强度时序信号来重构图像的主动成像技术。提出了一种基于全相位快速傅里叶变换(apFFT)谱分析的傅里叶望远术图像重构是一种全新的回波信号处理方法，通过对回波信号做全相位傅里叶变换，能准确地直接提取信号的相位和振幅信息，再结合相位闭合算法消除畸变相位，重构目标图像。与传统的傅里叶望远术数据处理方法相比，不需要对信号频率做精确估计，从而避免了频率误差带来的影响。这对于实现低轨道快速运动目标成像，以及在一定程度上消除移频器的移频误差和大气湍流的活塞抖动效应是非常有利的。数值仿真验证了该方法的可行性，并且通过信号存在白噪声和频率误差两种情况下与传统方法的对比，显示了其具有良好的消除频率误差能力，同时抑噪性能并不会下降。