هدف از حل یک مسأله پراکندگی معکوس، تعیین پارامترهای محیط مجهول با استفاده از تابش موج به آن واندازه گیری امواج پراکنده شده می باشد. در این پایان نامه، مسأله پراکندگی معکوس در حوزه زمان و در حالت سه بعدی مورد بررسی قرار می گیرد. دو مشکل عمده این نوع مسائل ، غیرخطی و بدرفتار بودن آنهاست که به طور کامل تشریح شده و راهکارهای مقابله با آنها بیان می شود. امروزه مسائل پراکندگی معکوس اغلب با روش های بر مبنای بهینه سازی بررسی می شوند. ابتدا روش بهینه سازی تاگوچی را معرفی می کنیم وسپس با توضیح روش عددی در حوزه زمان fdtd و حل مستقیم مسئله با این روش و مشخص کردن مجهولات مسئله، در یک فرایند بهینه سازی، سعی می گردد که این پارامترهای مجهول به نحوی تعیین شوند که تابع هزینه فرایندبهینه سازی که اختلاف میان میدان های الکترومغناطیسی ناشی از شبیه سازی و اندازه گیری را نشان می دهد، کمینه گردد. مسئله را به صورت مستقیم با نرم افزار شبیه ساز cst نیز حل می کنیم تا منبع مقایسه ای خوبی برای حل با روش عددی fdtd باشد . در هر دو روش ما اندازه و فاز پارامتر s_21 را محاسبه می کنیم و نمودارها یشان را با هم مقایسه می کنیم. در نهایت ما دو مسئله موجبر مستطیلی با ابعاد محدود که با مواد دی الکتریک پر شده را به صورت سه بعدی حل می کنیم و ضریب دی الکتریک مواد داخل موجبر و مکان آنها را بدست می آوریم.