阐述了基于法布里珀罗干涉仪(FPI)反演中高层大气风速和温度的基本原理,研究了FPI系统传递函数及其对入射谱线的响应表达式。借鉴传统FPI反演中高层大气风速和温度的经典理论,提出一种矩阵简化算法。利用分解和近似的数学基础方法来得到系统响应表达式的矩阵形式,然后采用最小二乘法反演出大气风速和温度。仿真结果表明:当预估风速和温度偏离实际风速和温度,小于150 m/s和80 K时,反演风速和温度的误差范围在±3 m/s和±10 K内。矩阵简化算法不但保留了完整傅里叶级数描述法的精确性,而且避免了激光校准和波长变换,具有简单和快速的优点。