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如何准确、快速地对三维复杂目标的电磁特性进行精确电磁仿真分析一直是计算电磁学领域研究的热点。但对于电大尺寸问题和密网格问题的分析,全波精确分析方法的计算量和存储量仍然很大,以至于在单台普及型计算机上根本无法实现。基于这方面的考虑,本文从基函数、迭代加速方法、并行技术三个方面工作出发,同现有的快速方法相结合：多层快速多极子方法(MLFMM)、H2-Matrix方法、有限元-边界积分方法(FE-BI),在有效分析复杂目标电磁散射特性上做了一些工作。主要包括以下几个方面：1.详细讨论了快速多极子方法(FMM)和多层快速多极子方法(MLFMM)的基本原理及其关键技术,并在此基础上开展了一系列的工作。首先,通过在远场计算中引入球谐函数降低了聚合因子和配置因子的内存使用。并通过对转移矩阵使用快速插值技术,降低了转移矩阵的计算时间。其次,本文在MLFMM的基础上成功的开发出并行MLFMM,提高了MLFMM方法是分析电大尺寸导体目标电磁散射特性的能力。再次,本文利用并行MLFMM的近场元素构造了一种并行LU分解预条件技术,提高了并行MLFMM迭代求解收敛的速度。最后,本文在并行LU分解预条件的基础上提出了一种基于特征谱信息预条件技术的并行双步预条件技术,与单一的并行LU分解预条件技术相比,采用双步预条件技术后迭代求解收敛速度得到进一步的提高。2.研究了基于低秩特性的H2-Matrix方法,利用该方法不受分组尺寸大小限制的优点,将该方法用于并行MLFMM中的近场计算来分析密网格问题。降低了并行MLFMM在分析密网格问题时的近场内存消耗。提高了并行MLFMM分析密网格问题的能力。3.详细讨论了曲面相位基函数(AP-CRWG)的基本原理,并与多层快速多极子方法结合(AP-CRWG-MLFMM)用于分析电大尺寸目标的散射特性。通过将AP-CRWG-MLFMM方法的并行,进一步提高了AP-CRWG-MLFMM方法分析电大尺寸目标散射特性的能力。在此基础上将射线多极子方法引入到并行AP-CRWG-MLFMM方法中,减少了远场平面波数的项数,提高了远场计算的效率。4.研究了有限元-边界积分方法的基本原理,实现了有限元-边界积分方法的并行,提高了有限元-边界积分方法分析电大尺寸涂覆目标问题的能力和效率。研究并吸收了并行多波前法用于求解大型稀疏矩阵逆矩阵的技术,将该方法用来并行的求解有限元-边界积分方法中的预条件矩阵,提高求解收敛的速度。