三维目标电磁问题的快速分析一直是计算电磁学研究的热点。本文围绕多层快速多极子算法(MLFMA)开展了一系列优化研究及并行处理,并采用优化的并行算法分析求解三维复杂电大目标电磁散射和辐射问题。本文首先介绍了用于金属目标电磁散射问题分析的表面积分方程方法及其求解方法——矩量法,并详细阐述了基于矩量法的快速求解方法——快速多极子方法和多层快速多极子方法的基本原理和步骤。其次,本文研究了多层快速多极子方法中的优化策略。通过修正多极子模式数,减少角谱方向数目,从而在保证计算精度的情况下,减小内存存储量和计算时间。利用聚合配置因子的角谱对称性,使得电场积分方程(EFIE)的聚合配置因子内存存储量降为原来四分之一,而混合场积分方程(CFIE)为原来一半。本文还对插值技术做了分析研究,实现了高斯插值和拉格朗日插值技术的优化,并对这两种插值技术在改善插值前后对目标雷达散射分析做误差分析。再次,本文研究了用于多层快速多极子方法中的预条件技术。本文通过在广义最小残差(GMRES)迭代方法中加入块对角(BD)和稀疏近似逆(SAI)预条件,加速积分方程中的迭代收敛,并比较这两种预条件技术的具体构造代价和加速效果。接着,本文研究了并行的多层快速多极子算法,用于电大复杂目标电磁分析。首先实现了基于共享式内存的OpenMP标准的并行多层快速多极子,并分析了其并行效率。其次将属于非结构网格的多层快速多极子算法移植到结构网格的JASMIN框架,利用框架可移植性和可扩展性高、负载平衡好的优点,实现了分布式内存结构的并行,并用于电磁特性分析研究,同时做了并行效率分析。并行程序采用C++/Fortran混合编程,双精度数据结构存储,实现高性能计算。最后,将基于JASMIN框架结构的并行MLFMA用于电磁散射和辐射问题的分析,并将数值结果与解析解、商业软件仿真结果以及基于OpenMP并行的MLFMA计算结果比较,比较结果表明了并行算法的可靠性。