随着海洋资源的开发和其战略位置的重要性,对粗糙海面的电磁散射特性研究越来越受到各国重视。由于海面环境的复杂多变,海杂波对于雷达目标探测,截获和制导等等带来干扰,所以分析不同海态海况不同条件下的海面电磁散射刻不容缓。本论文就快速多极子方法(FMM)和基于矩量法(MOM)的并行计算方法在低掠角下的破碎波电磁散射应用中展开理论研究。论文主要工作如下:1.对粗糙面电磁散射基本理论进行了简述,包括雷达方程,海水介电常数的双Debye模型,入射锥形波各参数的选择,使用蒙特卡罗方法模拟生成了PM海谱,结合LONGTANK破波模型,建立了破碎波的几何模型。2.简单介绍了矩量法(MOM)和快速多极子方法(FMM)的基本原理,进而推导了快速多极子方法的计算公式,研究了低掠角下快速多极子方法在粗糙海面电磁散射中的应用,在不同极化,不同入射角度,不同频率,不同风速下的导体海面和介质海面的电磁散射系数随散射角度的变化。3.将基于MPI的并行计算和基于OpenMP的并行计算引入到粗糙海面的电磁散射快速算法当中,给出了并行算法的具体加速过程,并将两种并行算法计算结果和时间与矩量法或是快速多极子方法进行了对比,验证了并行算法的高效精确,突出了并行算法在求解矩阵当中的优势。4.将快速多极子方法和并行计算方法应用到破碎波的电磁散射计算当中,分析讨论了破碎波生成过程当中的不同时期的电磁散射状况,依据其后向电磁散射随入射角的变化,在破碎波形成前期,未显现多径效应,VV极化大于HH极化,在破碎波生成中期,开始出现浪尖,VV极化减弱而HH极化增强,随着海面演变,在破碎波形成后期,海面出现完整卷浪,明显的海尖峰现象,HH极化和VV极化差异变大