本文针对各种嵌入式应用中对实时电磁场计算的需求，采用FPGA作为硬件加速器，加速电磁场特定算法（时域有限差分法，时域伪谱法和有限元）的计算。将电磁场数值计算问题（时域有限差分法，时域伪谱法）转换成数字信号处理问题，在FPGA上实现各种数字信号处理算法以完成电磁场数值计算。同时，针对有限元法在CPU上执行的缺陷，在FPGA上设计了协处理器加速有限元的计算。　　本文首先分析了各种应用中对实时电磁场计算的需求,介绍了可重构计算技术，对其计算特性做了详细的讨论。详细分析了电磁场数值计算硬件实现的基础，讨论了时域有限差分法、时域伪谱法与数字信号处理技术的关系。　　其次，提出了一种新的时域有限差分法的硬件设计。采用滤波器技术重新改写时域有限差分法,将时域有限差分法的求解变成对应的硬件滤波器的设计问题，通过设计合适的滤波器完成时域有限差分的计算。与时域有限差分算法的软件执行相比，硬件实现可以获得5倍左右的性能加速，能够充分发挥FPGA的计算性能。　　再次，研究了时域伪谱法的硬件加速技术。在全面分析时域伪谱法的特性的基础上，确定了合适的定点数据格式，设计和实现了基于FFT技术的PSTD协处理器，以加速时域伪谱法的计算。基于FPGA的FFT模块能在微秒级时间内执行FFT和IFFT，使得PSTD协处理器具有非常重要的速度优势。　　最后，研究了电磁场有限元计算硬件加速的关键技术，主要包括向量归约、稀疏矩阵乘向量和线性方程组的迭代算法的实现技术。提出了一种改进的向量归约电路设计，设计采用四个固定规模的buffer存储临时数据，充分利用了浮点计算单元的计算能力。针对不同类型的电磁场有限元导出的稀疏矩阵，提出了三种稀疏矩阵乘向量的硬件实现方法。在基本的向量和矩阵运算基础上，设计了硬件Jacobi求解器和CG协处理器，并应用到了电磁场有限元计算中。与软件运行的程序相比，FPGA硬件执行可以得到较高的性能加速比。　　本文的研究能够进一步扩展电磁场计算的应用领域，尤其是扩展到以前因为计算性能无法应用的领域。