目标电磁散射特性的研究一直备受关注。一方面电磁学的本身发展需要更好地解决此类问题;另一方面,各种新技术的发展,客观上也需要对各类复杂构型、大尺度的散射问题进行求解。随着计算机的蓬勃发展,原先用解析方法无法求解的电磁散射问题,可以用数值模拟的方法加以解决。自R.F.Harrington于1968年提出矩量法(MOM)以来,各种数值方法也陆续发展起来,帮助人们更快速、更准确地求解大规模的电磁问题。 共轭梯度快速傅利叶变换(CG-FFT)算法是二十世纪八十年代发展起来的一种求解大型的线性方程组快速迭代算法。本文介绍了CG法基本原理并详细分析了其收敛性,推导出收敛速度公式。同时,关于FFT算法原理以及在求解Toeplitz矩阵向量积中的应用文中也有涉及。然后,CG-FFT算法依次计算了线天线的辐射场、平面波垂直入射的导带散射场以及金属方板在偶极子天线辐射下的散射场。在求解过程中所建立起来的积分方程均以等效电流为未知量。该方法所得数值结果与精确值对比,均吻合较好,因此验证了CG-FFT算法的计算精度;另一方面,还给出归一化迭代误差的收敛曲线,证明CG-FFT算法具有较好的收敛性。在求解大尺寸、复杂构造目标的电磁散射问题时,CG-FFT算法计算量较小,所需计算机内存较少,是一种比较有效的方法。 雷达成像是本文的又一研究内容,主要包括一维和二维成像两部分内容。利用距离-多普勒(R-D)算法对雷达目标RCS仿真数据进行成像处理,可以使工程设计人员实时地、直观地观察并分析目标的散射规律。通过球和导弹模型的仿真结果验证了R-D算法的有效性。