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平面分层媒质中目标的电磁辐射与散射研究在地球物理探测、目标特性、目标识别、遥感、微波成像、微带传输线、平面微波集成电路等众多领域具有重要的研究价值。本文采用改进的离散复镜像方法与稳定的双共轭梯度一快速傅立叶变换(BCGS-FFT)相结合的方法分析了分层媒质中的电磁散射问题,并对平面分层媒质中格林函数的快速计算和电大尺寸埋入目标电磁散射的积分方程的高效计算进行了深入研究。同时,本文分别在远场收发,远场发射近场接收和近场收发的散射模型下模拟了平直地面下埋入目标的高分辨率一维距离像,通过射线理论分析揭示了埋地目标一维距离剖面的物理图像,并通过仿真实例验证了本文建模方法的有效性,还根据一维距离像数值仿真结果重构了目标的尺寸。具体包括以下三个方面的内容：1.鉴于格林函数在分层媒质问题中的重要性,本文对计算空域格林函数的离散复镜像方法作了深入的研究,给出直接离散复镜像方法必须将空域格林函数拟合为上半空间波数的一系列球面波级数和闭合形式的原因。分析被拟合谱域格林函数在整个κp复平面上性态,并在此基础上提出了一种改进的离散复镜像方法。该方法在没有提取准静态项和表面波项的情况下,可以拟合得到准确的近区和远区空域格林函数结果,并且球面波指数项中的κi可以为任意分层媒质的波数。利用该方法拟合得到空域格林函数1.6×10-4 x0-16x0(凡是自由空间的波长)的有效范围时,所需时间不超过1s。避免了传统离散复镜像方法远区场失效的缺点,同时没有直接离散复镜像方法只能将空域格林函数拟合为上半空问波数的球面波级数和形式的局限性。该方法为分层媒质中电大尺寸埋入体电磁散射快速计算提供了前提条件。2.将稳定的双共轭梯度快速傅立叶变换(BCGS-FFT)方法与本文提出的改进的离散复镜像方法相结合应用到平面分层媒质背景电磁计算,来实现对无耗及微损耗多层分层媒质中的电大尺寸三维目标电磁散射问题的求解。本文独立推导了分层媒质下的直达项格林函数和反射项格林函数满足循环卷积和循环相关关系时的拓展公式。3.基于频域回波仿真和傅立叶逆变换(IDFT),从电磁仿真的角度研究了平直地面下雷达目标宽带成像。首先根据改进的离散复镜像方法、首项近似法与BCGS-FFT相结合的算法研究了埋地目标远场成像,并通过自由空间中目标远场成像仿真结果来验证埋地目标远场成像仿真结果的正确性。接着采用改进的离散复镜像方法与BCGS-FFT相结合的算法来仿真埋地目标远场发射近场接收,近场收发情况下的雷达成像,通过射线理论分析揭示了埋地目标一维距离剖面的物理图像,说明了数值仿真结果的有效性。此外,还通过一维距离像的数值仿真结果重构目标的尺寸。