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目标与粗糙面复合电磁散射研究一直是计算电磁学领域的重要课题,该方面研究在复杂地海背景下的目标检测、资源勘探、微波遥感等领域具有重要的理论意义。与自由空间相比,目标与粗糙面之间耦合作用产生的杂波信号会较大程度上掩盖目标的回波信号,从而对结果的分析产生一定影响,使得该领域的研究具有实际的应用价值。目前相关研究以频域为主,而其时域特性的研究需在频域基础上进行相应的傅立叶变换,因此复杂粗糙面模型中时域特性的计算需要消耗巨大的资源。准一维FDTD方法是在离散化一维修正麦克斯韦方程组后得到的FDTD算法,其最大优势在于可以直接在较为复杂的粗糙面及目标复合散射模型中研究其时域特性,该方法通过连接边界引入任意角度平面波源的方式,也解决了分层半空间介质中斜入射平面波源难以引入的问题。本文引入准一维FDTD方法对各种类型粗糙面及其与目标的复合电磁散射模型分别进行建模与理论计算,其中包括一维单层粗糙面和分层粗糙面散射模型,一维单层粗糙面与其上方平板、半掩埋目标复合散射模型和分层粗糙面与其上方平板、半掩埋目标复合散射模型。编写相关程序仿真并分析不同入射波模式和不同粗糙面模型下的电磁散射特性,将仿真结果与COMSOL软件仿真结果进行对比和验证,通过对比分析证明本文采用的准一维FDTD方法在粗糙面电磁散射研究中具有较好的准确性,在此基础上采用准一维FDTD方法计算和分析不同粗糙面模型下的时域散射特性,通过对不同粗糙面类型,不同介质参数和不同入射角下时域仿真波形的对比,总结其时域特性随各参数的变化规律。此外本文还对准一维FDTD方法与二维FDTD方法在内存与时间步数方面进行对比分析,结果表明两种方法在相同计算模型下,内存占用大致相等,但准一维FDTD方法所需时间步数约为二维FDTD方法的1/3,其计算效率更高,更节省计算资源,为实际自然环境中粗糙面电磁散射问题的研究提供了一定的理论基础。