目标电磁散射特性的研究对于雷达系统的设计、目标隐身与反隐身技术研究、基于雷达回波信号的目标识别研究等应用都有极其重要的价值。目标电磁散射特性的数据固然可以通过测量获取,但是要求具备昂贵的测量设备、理想的测量环境,需要耗费大量的人力、物力和财力,还需要较长的测试周期,成本代价极高。相比之下,通过理论建模和数值模拟的途径来分析目标电磁散射特性则更加便捷,成本更低。因此如何快速高精度分析电大目标电磁散射问题是计算电磁学一直以来的研究热点之一。本文在此背景下,紧密围绕提高计算精度和计算效率这两个关键问题,对基于矩量法的多层特征基函数法及其改进技术展开研究,并将其应用到电磁散射问题的分析中。本文研究主要分为两个部分,第一部分是从计算效率和计算精度这两个问题出发,对多层特征基函数法及其改进技术展开研究;第二部分对特征基函数法的应用进行扩展。提出一种融合特征基函数法,并应用该方法快速精确分析多激励入射下导体目标电磁散射特性。在第一部分中,针对特征基函数法在分析电大导体目标电磁散射特性时,为了控制子域的个数,每个子域中未知量数目就不得不增加,从而使得特征基函数生成过程非常耗时的问题,首先将基于Foldy-Lax多径散射方程的单层特征基函数法扩展为多层特征基函数法,以此来提高未知量的压缩率;同时采用自适应交叉近似法对每一层的阻抗矩阵进行压缩填充,加速缩减矩阵的构造。数值结果显示该方法可以有效提高计算效率降低内存需求。其次,提出了一种快速精确的基于多层特征基函数法的混合方法。在混合方法中,提出一种修正的快速偶极子法来改善传统快速偶极子法的计算效率和计算精度;随后将修正的快速偶极子法与自适应交叉近似法及等效偶极子法相结合来提高多层特征基函数法的计算效率。应用修正的快速偶极子法后,次要特征基函数的生成和缩减矩阵的构造更加高效,结果也更加精确。当远场组判距条件变得苛刻以此来获得更精确的结果时,由于中间场的阻抗矩阵运用了自适应交叉近似法进行压缩,使得整个混合方法计算效率得以进一步提高,内存需求进一步减少。数值结果不仅证明修正的快速偶极子法可以有效减少计算时间和减小相对误差,还证明了在给定的相同远场组判距条件下,混合方法可以提高计算效率降低内存需求。在第二部分中,针对特征基函数法在多激励入射导体目标电磁散射问题分析中的应用,提出一种融合特征基函数法。首先,新定义一种改进的主要特征基函数,将周围子域的影响考虑进每个子域的主要特征基函数中,丢弃一阶次要特征基的同时采用高阶特征基来提高最终结果的精确度。因为每一个特征基函数中都考虑了子域与子域之间的互耦效应,所以只需要极少数量的入射平面波就可以获得具有较高精度的结果,从而实现精度与效率的同步提高。最后对多层特征基函数法及其改进技术进行总结分析,并对未来研究工作方向进行展望。