复杂环境中的电大物体散射计算问题一直是国际上关注的热点问题之一。为了提升电磁仿真计算的效率,本文主要针对PO（Physical Optics）方法计算粗糙面散射和IPO（Iterative Physical Optics）计算强耦合散射体（如:二面角,三面角等结构）进行了深入的研究。首先,在对PO算法研究的基础上首次提出了一种面元预处理PO算法,该方法有效地提升了PO计算散射的效率,并将面元预处理PO和CUDA（Computer Unified Device Architecture）并行加速的PO做了对比,结果表明当面元数目比较大时,面元预处理PO的加速效果要优于CUDA并行加速方法;然后,为了使PO算法可计算强耦合体的散射,本文研究了IPO算法,计算结果表明IPO算法在计算强耦合体散射时和MoM（Method of Moment）结果一致吻合;最后,由于IPO算法计算复杂度过高（计算复杂度为O（N²））,难以处理电大复杂目标散射,本文将IPO和FMM（Fast Multiple Method）结合,使得算法在保证精度情况下复杂度从O（N²）降低到O(N^1.5),有效地提升了计算效率。本论文的具体工作如下:1.学习PO基本原理,利用PO计算随机粗糙面散射,并研究了太赫兹波段随机粗糙面散射,并将理论计算结果和实验测试结果进行对比,对比结果表明镜向方向基本一致;利用CUDA对PO计算随机粗糙面散射进行了并行加速,计算效率提升近8倍;2.通过对PO原理研究发现,当介电参数为常数时,影响PO散射结果的因素是入射波方向与面元法向的相对夹角和面元中心位置的相位,基于此提出了一种面元预处理PO;当利用面元预处理PO计算散射时,采用查表的方法求解PO的积分,因为查表的速度要快于传统计算方法,所以计算效率得到了提升,通过对计算结果分析发现,随着散射体面元数目的增多,面元预处理PO提升计算效率越明显,该方法为其它算法计算效率提升提供了新的思路;3.利用IPO计算强耦合体的散射,将IPO计算散射结果和MoM计算散射结果进行了对比,发现计算结果一致吻合;4.为降低IPO算法的计算复杂度,借鉴FMM的思想将格林函数进行展开,加速面元的耦合过程;通过对IPO+FMM和IPO计算时间对比发现,随着散射体面元数目增多,IPO+FMM提升计算的加速比增加。