本文介绍了基尔霍夫近似法,相位微扰法和小斜率近似法等粗糙面电磁散射理论。通过具体算例,比较了以上三种方法,并与文献数据进行了比较,总结了这几种方法以及其他方法的适用范围。构建二维PM谱、JONSWAP谱海面,对传统双尺度法进行修正,用数值方法计算了大尺度粗糙度每一点的斜率,在大角度下使用Z-BUFFER消隐算法数值计算了遮挡函数,同时进行了曲率修正,通过与实测数据进行对比验证了双尺度法的正确性。建立泡沫层体散射海面的模型,并计算了泡沫层海面反射率随泡沫厚度的变化,使用JONSWAP谱白浪覆盖率公式求得深海海面白浪覆盖率,接着使用辐射传输理论求出了含一层泡沫海面的后向散射系数,并与修正的双尺度方法进行了比较。通过计算不同海况下X波段、Ku波段的二维PM谱动态海面的电磁散射,获得了各种条件下的海面杂波序列信号,用几种典型的统计模型对数据进行拟合,得到了相应条件下海杂波的统计特性,并且与实验数据进行了比较。计算了实测数据的功率谱密度,使用Daubechies小波滤噪方法,去除实测海背景下目标雷达回波时间序列数据中的噪声,降低了虚警信号的影响。