现代军事战争大多发生在复杂地、海环境中,目标所处背景对于雷达探测与识别的影响不容忽视。通常将目标所处背景看作是单层介质粗糙面,只研究粗糙面与上方目标的电磁散射问题。但是实际中的自然环境组成复杂,如植被覆盖的土壤、雪层覆盖的土壤、溢油海面、浮冰海面等通常为多层介质。在研究时,除了粗糙面与上方自由空间的散射问题,对于上层和下层粗糙面之间发生的电磁波透射问题也要重视。对分层粗糙面与目标复合电磁散射进行研究,有利于探测和识别地下的掩埋物、对复杂地海军事行动提供更加精确的信息、在民用领域获得土壤湿度、作物成熟情况的信息等等,具有更加重要的研究价值。本文主要针对分层雪地、土壤粗糙面与目标复合电磁散射特性分析进行研究,重点研究了多种参数对电磁散射的影响情况,主要工作如下:首先,介绍了一维和二维随机粗糙面几何建模方法。阐述随机粗糙面的基本理论,并对常用的统计参量进行介绍,使用蒙特卡罗方法结合高斯谱函数生成了一维和二维随机粗糙面的几何模型,通过讨论相关长度、均方根高度的变化来研究这两个参量对粗糙度的影响。其次,分析了一维单层粗糙面电磁散射的矩量法。介绍矩量法的基本原理以及基函数和测试函数的选取原则。详细推导一维粗糙面电磁散射的矩量法方程,给出锥形波的公式以及散射系数求解方程。重点研究均方根高度、相关长度、入射频率、极化方式等参数对一维粗糙面电磁散射的影响。然后,研究了二维单层粗糙面及其与目标复合电磁散射特性。介绍多层快速多极子方法,详细说明其对远场耦合的处理步骤。通过Rhino建模软件建立二维粗糙面和坦克模型,讨论粗糙面特征参数、电磁参数、几何参数对电磁散射特性的影响,并且结合目标分析了整体的复合电磁散射与单独粗糙面电磁散射的差异。最后,研究了实际自然环境中的分层情况及其与目标的复合电磁散射特性。讨论土壤、雪地、植被、沙地、混凝土等常见的陆地背景的等效介电常数模型,分析了入射频率、含水量对介电常数的影响。选取雪地、土壤分层情况,研究不同类型的雪地、不同湿度的土壤面、粗糙面特征参数等对分层粗糙面散射的影响。进一步结合目标讨论其在分层情况下对复合散射带来的影响。