由于实际工程需求,电大尺寸目标电磁散射特性分析一直是研究热点。当目标电尺寸太大时,个人计算机的有限计算资源成为瓶颈。为了解决此问题,可以应用并行计算技术如集群系统。近年来,一种新的大规模并行处理器——图形处理单元(GPU)开始被应用到计算电磁学领域。本文利用GPU实现了并行矩量法(MoM),加速率超过了100倍,远远高于传统并行系统能达到的加速率。此外,本文设计了矩阵分割算法,将阻抗矩阵分为多个小块分别计算,利用大容量系统内存作为显存的替代,使得程序不再受到显存容量的限制,从而具有了计算实际工程问题的能力。为了进一步提高程序处理电大尺寸目标电磁散射问题的能力,本文将基于GPU的并行矩量法与一种新型的相位提取基函数(Phase-Extracted Basis)相结合,利用很少的未知量就可以对电大尺寸目标精确建模。从而实现在单机上快速高效求解全尺寸军用目标电磁散射特性。由于矩量法的内存需求和计算复杂度都是O ( N 2),当未知量数目较大时,矩量法消耗的资源往往超过单机的限制。本文详细分析了并行多层快速多极子方法(MLFMA)的关键流程,成功实现了基于GPU的并行多层快速多极子方法。所有数值结果均与精确计算方法结果吻合良好,充分说明本文中算法的高效性及准确性。本文的研究工作将最前沿的计算机科学成果引入到计算电磁学领域,实现了电大尺寸复杂工程目标电磁散射问题的单机快速求解,为工程应用提供了一种高效分析手段。同时,本文的工作证明了基于GPU的硬件加速方法非常适合计算电磁学算法,有助于推动GPU在计算电磁学领域得到更多应用。