建立红外多光谱传感器的成像过程仿真系统是对传感器进行系统性能评价和优化设计的前提。仿真技术一方面有利于节约开支，提高效率；另一方面有利于优化系统设计，为实际的研制工作提供先验知识。本文首先实现了多光谱传感器的主要组成模块，如光学系统、探测器系统和信号处理系统的典型物理效应仿真，并在仿真中以两种不同制式的传感器为例，形象模拟传感器各个波段的成像过程。在仿真系统输出结果基础上，分析了不同设计模式的传感器在各个波段的成像特点，利用图像灰度直方图、均值、标准偏差、信息熵、调和熵对不同波段的图像的细节信息进行分析，并分析了不同波段目标背景辐射对比度的特点以及抗干扰特性，最后结合不同波段的特征，对特定波段的图像进行了融合处理，利用不同波段的互补信息，获得优于单波段的成像探测性能。