1 UWB (Ultra Wideband) Communication System Umut Akyol Haris Kremo Ahmed Turk John Youssef.
Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution...
Transcript of Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution...
![Page 1: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/1.jpg)
Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection
T. Thayaparan DRDC Ottawa
Defence R&D Canada – Ottawa
Technical Report DRDC Ottawa TR 2013-160
February 2014
N. NikolovaMcMaster University
![Page 2: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/3.jpg)
Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection
N. Nikolova
McMaster University
T. Thayaparan
Defence Research and Development Canada – Ottawa
Defence Research and Development Canada – OttawaTechnical Report
DRDC Ottawa TR 2013-160
February 2014
![Page 4: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/4.jpg)
�� ��� ����� �� � ��� �� ���� �� ������ ��������� �� ������� ��������� �� !
�� "� �����# �� ����� �� ���� � ������ ������$�� �� �� �#����� ���������� �� !
![Page 5: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/5.jpg)
Abstract
This project investigated the feasibility of ultra-wideband (UWB) high-resolution radar in the detection of concealed weapons with a focus on weapons hidden un-der clothing. A prototype system was built. The prototype system involved a frequency-sweep test setup using a vector network analyzer. Measurements under realistic conditions (cluttered environment) were carried out at McMaster University where volunteers from the military police participated and carried (unloaded) guns or knives. The preliminary results suggest that microwave radar working in the fre-quency range from 500 MHz up to 5 GHz can indeed uncover the presence of weapons hidden under clothing at a range of about one to two meters. The detection is not strongly dependent on the position of the person or on the clothing. Small objects such as mobile phones and keys do not seem to a4ect significantly the performance.
Résumé
DRDC Ottawa TR 2013-160 i
Le projet a examiné la possibilité d’utiliser un radar à haute résolution à bande ultra-large (UWB) pour détecter des armes dissimulées, en particulier celles cachées sous des vêtements. Un prototype de système a été construit. Il comprenait un montage d’essai à balayage de fréquences utilisant un analyseur de réseaux vectoriels. De plus, des mesures ont été réalisées à l’Université McMaster dans des conditions réalistes (environnement encombré) dans le cadre desquelles des policiers militaires ont délibérément transporté des armes à feu (non chargées) ou des couteaux. Selon les résultats préliminaires, le radar hyperfréquence fonctionnant dans la gamme de fréquences de 500 MHz à 5 GHz permet bel et bien de détecter la présence d’armes cachées sous des vêtements à une distance d’environ un ou deux mètres. La détection ne dépend pas fortement de la position de la personne ni des vêtements. Par ailleurs, les petits objets, comme les téléphones mobiles et les clés, semblent avoir peu d’effet sur les performances.
![Page 6: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/6.jpg)
%��� ���� ���������� ��� '���0-
ii DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 7: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/7.jpg)
Executive summary
Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for
concealed weapon detection
N. Nikolova, T. Thayaparan� DRDC Ottawa TR 2013-160� Defence Research
and Development Canada – Ottawa� February 2014.
��������� �����(�&� ����� �� � ��������� �������� �� �� ������� �� ���,������ (������� (���� �� '� '��,(��� �� ������ �� � �����- 6 �4��� �������������5��� ��&������ � �� �7����� ����������� �&����'�� ����� ��� ���������(����� ������� ��*��� ��������� �� �� ���� �� '��,(��� ��������� (������-%��������� ��� �� ���������� ���� ���� � �������� ��� ����� �������� ��&�����(����� �� (��0,��� �� ���� �������- %�� �������� ��&���� ��/ ��� �� �������� ���� ����� � �� �������� ������ ��� � ��0� � �������� '���� �� � � ���5�������� �&�� �� '��- *��0,��� �� ������� ��/ ��� ���� � � ���� ��� �� ����0,����� ��� � � ��� (���� �� ��� ����� ������� � �� ����� (�� �������� ��&����-+������� ���� ������� ��&� ���� ���� �� �����,�����&� � ����� ��� ��� �����������&� � ����� � � ������� �'���� � �� �� '�� ' �0��� ��� 0��- ���� ��&���������� � �� �� �� ���������,(�&� � ��,'�� �������� ���� �� ������ �� ��/ ����� ������� � ��0� � �������� �� � �� �������� �� � (�����- %�� '�� ������ �������� ������� (���� ������ ���&�� �������� ����� �� ������� � '���- %�� � ��,'���������� ��� &�� �7�����&�- 6� ����� ���� �� ���� ���� ��� �8����� ������ ��������&�� ����� ����'�� ����� �� ��� ���� (������ (��� ������� �� '��-�����(�&� ����� ��� �������� ����� ��� ���� ��/ �������- *� ��� �� � ������ � ���� �������� �� ��� �� �� ����� �� �� �������� ������ �� �� ��������� �����������-
� ������ 6 ��� '��� ���(� �� �� ��� ��� �������� �9%�� �� � (����� �������������� ���������� �'� �� ������� ����� ��� (���� �� �������� �� �� ��1������� ��� ����� �&� ���������- %�� � ����� �� �� 9%� ������� �����/ �� ��,����� �������� �� �� �'��� � � ������ ����� �� �� ������� ���� �� ���� �������&������� ��� '��0��� ��� �� (��� �� �� � ��� '��- %�� ���0 �� ��� �'��� ��(�� ���&��� �����(�&� ����� ������ ���� '������� �������� �� �� ������� ��'��,(��� ��������� (������- "��&��� �� ���'��� �� �� �� ��,��'������ �� �����, ���� ����������� �� ��� ���� '��� �� �� ����� ����� ��� �� � ���� �� (��� �� ������ �� '��0��� �� &�� (���� ��� �� ������ (�� ��� (��� �� ���� ��������� �0�� �� �� ���������� ��&�������-
*� ������ � ��������� ����� ��� �� ������� �� '��,(��� ��������� (������- 6 ���1�� �� %��� 9��� "/ ���� ����7 :����� ����� �%9"�:�� �� �� ; �������,% �� ����� �;%�� � �7��� �� ���������� �� ����� �� �� ���� �� �7���������
DRDC Ottawa TR 2013-160 iii
![Page 8: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/8.jpg)
������ ��� �����- %�� ����������� �� ���� (� ������ ��� ���������� �7�������� �������� ��� �� %9"�:� ������� � ���&��� '��� ��� ����- %�� �������������� ������ �� (� ���������� ����- <���� �� ���������� �� �� '��0��� ����� �7����� ���� ������� ���� ������ (��� �� ���� ������- %��� ��� '��������� �� � ����'����� ���- "������ � ��'��� �� �� ���������� �� �� (�������(���� ��� � '� ������� � � '� ������- %��� �� �� ��� �� ' ������ � (��������'���- %��� ��&��&�� ���� ������ �� ���� (����� �� ������� �-�-� 0��&�� �������� �� �� &���� � ��1��- ��� �� �� (������= ���� ������ � � '� ��������' � ����'����� ���� ����� �� ����� � ����&� �� '��0��� �� ���������� ������ (����� ��������� ��- >��� �� ���� �� ����'���� ��� �� (����� ���'����� �������� �� ��������� �� ������ ��� '� ������� � - 6� ���� ��������� ���� ��,���� �� ����=� ������ �� ��������� �� �� �� '��0��� �� ���������� ��� ����&��-%�� ��������� ������ ����� �� � '���� � � ������ ������5��� (���� ���������(����� �� �������� ���� ������� � (����� �� ��- ��� �� ���( �� �� ������� (����� ������� ���� ��?&� +������ ������5��� �� ��� (�� '��0��� ��� ��,��&�� ���� �� %9"�:� ����� ���������-
*� ����� ���������� ��� �� '���� �� ���/ ���,�(��� ���� ������ ������� � �� �� ���/ ��� ����� ���� 2�� ��1 � 2 3�1- %�� ���� ������ (��� �0���� �� ���������� ��&������� (�� �����5��� ����� �� ��- %�� ��� �� � ������ ���� ������ � ����,�4 �������� '�(��� 2� �� � 2� �� ���&��� � 8�������������� � ���� '��,(��� (������ ������ ���� ��� �� ���0 ������� �&��(��� �� (����� �� �'�� ��� ' �� '��-
�������� � %�� ������� ��� �� � ���� �� � ���� �����(�&� ����� ������ ��������� ���� ��� '� ��� ��� / ��0 ��� �����'�� ���� �� ������ ��� (������ �� �� '���������� ���� ���� �������- . ���,������ ����� ��/ ������ (� �� '� �������� �� ���/ ���,�(��� ���� ������ ������� � �� ��� ���������� � �- %����� ������� �� ��� ��� �� ��������� ��� ��� �� �� ��������� ' ���� '��� ��� �� �� '� ��� ��� ��&�� ��������� (���� �� ������ �� �� �����'������-
%��� � � ��� � ������� � ����� �� 6"� �6����������� " �&�������� ��� �����,���������� ����'��� ��� �������� � �&�&�'��� ' ���&����� �����&�� ������� ����������� (������ � � ���� �������- <�� �7������ �����'�� ��� ���� ������������ �� �������� �� � ����� '��'��� �� ��������� (������ �� 6@�� ������&���� �7����,�&� ��&����� (��� ����( ������� ������ � / ��0� �� ����1� ���� ����� ��� ���&������� �� ������ ���������- "�������� 0��(����� �� �� ������� ��� �������� ���������� ������ '����� �������� ���/ � ' ������ (���� (��� ����( / ��0�� ��� '������� �������� ��������-
iv DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 9: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/9.jpg)
Table of contents
.'���� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �
�#� �# - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �
@7�� �&� � ���� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ���
%�'�� �� ������ - - - - - - - - - - - - - - - - - . . . . . . . . . . . . . . .
9�� �� 5� ��� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7
6���� ���� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
- ��������� *����� ������� )���� 9�� %��� �������� �9%�� - -
-� �����(�&�A���������(�&� ��������� - - - - - - - - - - - - - - - - 2
-�- "����� ���/ ��� ��* ��������� 6�&������ - - - - - - - - B
-�-� *���'��� ��* ��������� 6�&������ - - - - - - - - - - - -
-C ���������(�&� ���*� �������� - - - - - - - - - - - - - - - - - - �
-! )���(���'��� :���������� ����� ����� - - - - - - - - - - - - - - - 2
� ����'������ �� < ��(�&� @������������ ������D <����'��� ������������� ���� " ���� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E
�- "���� ������ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E
�-� " ���� �� :����� "� � ��� ��/ ������� - - - - - - - - - - - - - �
�-C "��� *����� "���� ��� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �!
C :�������� " ���� �� %���� �� �������� (������ "�1�� � �� :��������� :�����1���� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - C�
C- ��5���� �� *����� "���� �� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - C�
C- - :���� *�&� @7������ �:*@� - - - - - - - - - - - - - - - - C�
C- -� @7������ (�� �� )*+ .����� - - - - - - - - - - - - - - C
C-� *����� "�1� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - C�
DRDC Ottawa TR 2013-160 v
v
-
![Page 10: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/10.jpg)
C-C *����� "���� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - C!
C-! *����� >�������� ��� 6������ *�&� :�����1���� �+���� ��>��� "����� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CE
C-!- :���� *�&� .���� F �+�������� 6�� �������� - - - - - - - - CB
C-!-� :���� *�&� .���� G ��� H ������(,���� 6�� ��������� - - !C
C-2 *����� :������ �� �� � ��� +�� �+���� ��� ���� - - - - - - !2
C-I ������� "��� ������ ��� %���� :���������� �� <��/ ��� ���%��� ������ .������ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2C
! �������������� ��������� ���� "��� :�������� - - - - - - - - - - - 22
!- ����� ����� @/ ���� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22
!-� @������ �����&�,�,%������ :�(�� ����� - - - - - - - - - - - - - 2B
!-�- ��� �� �� �� <������ ������ - - - - - - - - - - - - - - - - - I�
!-�-� ��� �� �� �� <�� ������ ������ - - - - - - - - - - - - - - - IC
!-C .����� 3��� ��� �� ����,��(�� +���(���� ��:+*� - - - - - - - II
!-! ��7�� � %�������� :�(�� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - IJ
!-!- "��� ���� I ������ K2!L - - - - - - - - - - - - - - - - - - - IJ
2 "�� ����� ������ �� �� ������� )���,*���'��� "��� - - - - - - - - E
2- .����� ���������� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E
2-� %����,.����� "��� ��� ���� ���� 3 � "���� �� �� >��� "���� EC
2-C %����,.����� "��� ��� ���� ���� 3 � "���� �� �� ��:������� �� 9��� ���������� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - EE
2-! 6���� �� �� � ��� +�� �� �� *����� ��������� - - - - - - - - B!
2-2 6���� �� �� *����� �� �� +�� �������� - - - - - - - - - - - - - BE
I <��/ ���,"(��� ���� ������ �� "���� *������ �� :������ - - - - - - - BJ
I- .������ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - J�
I-� ���� ����� "� � - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - J�
vi DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 11: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/11.jpg)
I-C 6��� ��� "� � - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - J2
I-! ����������&� ��� �� �� <��/ ���,������ �<�� ���� ������ - JI
I-!- .������,��� <� ���� ������ ��� "��� )���������� JI
I-!-� "��� <� ���� ������ 6�&��&��� *����� � �"���� 3 �� - JI
E "����� :��������� .�������� ��� ��������� +���� ��������� *������������� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �C
E- ����� ��� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �C
E-� %��� 9���,"/ ���� ����7,:����� ����� - - - - - - - - - - - - - - �!
E-C ; �������,% �� ����� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �I
E-! +��0��� �� �� �� " ��������� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �B
E-2 %���� 6����5����� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �B
E-2- ;,������ �����'� �� �;��� - - - - - - - - - - - - - - - - - �B
E-2-� ��?&� +������ ������5�� ��+�� - - - - - - - - - - - - - - - �J
B ��� �� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �
B- ;,������ �����'� �� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �
B-� ��?&� +������ ������5�� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �I
J ����� ���� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CC
���������� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - C2
DRDC Ottawa TR 2013-160 vii
![Page 12: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/12.jpg)
List of figures
<�� �� D �������1�� ��" �� � ������ �� ���� � � - - - - - - - - - - - - - - �
<�� �� �D > � �� �� @"% ������� ���� KE,BL- - - - - - - - - - - - - - C
<�� �� CD .;@9.=� �(�� ���/ ��� �7��������� �� �- - - - - - - - - - - - !
<�� �� !D .;@9.=� ��� ������ �7��������� �� �- - - - - - - - - - - - - - !
<�� �� 2D %�� '���0 ������� �� �� �<A6< ������ �� �� ����� ��� �*����� �� @"% KE,BL- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - I
<�� �� ID @7��������� �� � ��� 9%� � ���� �� KJL- - - - - - - - - - - - - - E
<�� �� ED ��������� �� � �� �� ������,���/ ��� ��������� ���� K EL- - B
<�� �� BD ��������� �� � �� �� (���,'��� ��������� ���� K EL- - - - - �
<�� �� JD ��� C2,3�1 ��������� ��� �'� ������� ��� ����� �� ������/ �� (�� � ��������� (����� K EL- - - - - - - - - - - - - - - C
<�� �� �D ��� ������� ������� ���� ��� ������� �'���� ����� ��D ��������� �����M �'� ��* �������� ����� K�L- - - - - - - - - - - - !
<�� �� D %���� �.� ������ ��� �� � � �� �� +�����J<" ����� �(���� ��� ������� �� ���� ��� �� �� )*+ N�&���� ������D ���� � ���� �'� ������ ���� ��� ������ �� � � � � ������� � ����'�����- 6�� ������� �������� �� ����� O1- :�����1���� ��&������- ������� ���� ������ � ���� �� �����7����� �- - J
<�� �� �D 3����� ��� ��1� �� �'���� (���� '��0,����� ����� ��� �����������D ��� ������� �'� ���� �������� ��� +�����J<"����� �� ��� ��� � ����� ��P� .;!E- - - - - - - - - - - - - - - - �2
<�� �� CD �������1�� ����� �� ������ �� �� ��,��� �,������1���'��0������� ���,1��� @,5��� �� �� � �'����D ������ �� ���� � � QC ��� � ���� �������� �� +�����J<" ����� �� ��� ��� ����� ��P� .;!E- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �I
<�� �� !D ��,��� �,������1��� ��" �� �� � �'����D ������ �� ���� � � Q C��� � ���� �������� �� +�����J<" ����� �� ��� ��� ����� ��P� .;!E- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �I
<�� �� 2D "��� �� <63- ! (��� �� ��,��� ��" �� .;!E- - - - - - - - - �E
viii DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 13: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/13.jpg)
<�� �� ID ��" ���� ��� .;!E ���(��� � ����� ��(,���/ ��� ���0 �� ����,��� ��" � �!2 ��1- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �E
<�� �� ED �������1�� ����� �� ������ �� �� �����,��� �7,������1���'��0������� ���,1��� @,5��� �� �� � �'����D ������ �� ���� � � QC ��� � ���� �������� �� +�����J<" ����� �� ��� ��� ����� ��P� .;!E- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �B
<�� �� BD �����,��� �7,������1��� ��" �� �� � �'����D ������ �� ���� � � QC ��� � ���� �������� �� +�����J<" ����� �� ��� ��� ����� ��P� .;!E- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - �B
<�� �� JD "��� �� <63- J (��� �� �����,��� ��" �� .;!E- - - - - - - - �J
<�� �� ��D %���� ��� ������ ����������� ���� �������� �� ��+�����J<" ����� � �� �� '��D ��� ����� �'� ����� ��� ���'��0- 6� ��� ����� �� ����� (�&� �� ������� ���� �� ���� ��� ��&������� ������1��- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - C
<�� �� � D %�� ����� �� ��" ����� � �� �� +���� ����� � �� � (�������/ ��� ����� ����� 2� ��1 � J 3�1�- %�� ����� (�&� ��������� ����� O1 ���� ������� &���� : �� ���� ��� 5��� ��������1�� ����� � - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CC
<�� �� ��D %�� ������ 6 ��� � ������ ��� ���� ������������ ���������� D��� 6,�������� �'� 6,����� ��� �,����- %�� ����� (�&� �7�������� ����� 1 ��� �� 5��� �� 7,������1��- - - - - - - - - - - - - - - - - C!
<�� �� �CD ��,��� �G,���� ��" �� 6,�������� ���� �-C 3�1 � C 3�1- - - - - C2
<�� �� �!D ��,��� �G,���� ��" �� 6,����� ���� �-C 3�1 � C 3�1- - - - - - - C2
<�� �� �2D ��,��� ��" �� �� 3 ����� ���� �-C 3�1 � C 3�1- - - - - - - - - CI
<�� �� �ID �����,��� ��" �� �� 3 ����� ���� �-C 3�1 � C 3�1- - - - - - - CI
<�� �� �ED %�� ��������� �� �� ����� � (�� ������ � �� ����� (�&�������� ����� 1 ��� �� �'���&���� ����� � (���� �� ��" ����������- %�� :����� &���� : ���(� �� �������� �� ������������ �� &���� ���(� �� @,5��� ������1����- %�� ���� : ������� � �������� �� �� (���� �� ����� :� ��� :C ��� � J�������� ����� 7 ��� R� �������&��- %�� �������� ���� �� �����'���&���� ����� � �� (����� ��� �� � ����� R �� ��� �������������� ���������- .�� ���� ����� ��� �� �� ��� 1���- - - - - CB
DRDC Ottawa TR 2013-160 ix
![Page 14: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/14.jpg)
<�� �� �BD ��" �� �� +���� ����� � � : ��������� �� ���� ����� R1�-%�� SH,���= ��" �� ��,������1�� (���� �� SG,���= ��" �������,������1�� (�� ������ � �� ������� (�&� �1,�������������1�� ����� �- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - CJ
<�� �� �JD ��" �� �� +���� ����� � � :� ������ 7�- %�� SH,���= ��" ����,������1�� (���� �� SG,���= ��" �� �����,������1�� (�� ������� �� ������� (�&� �1,������� ������1�� ����� �- - - - - - - - - CJ
<�� �� C�D ��" �� �� +���� ����� � � :C ������ R�- %�� SH,���= ��" ����,������1�� (���� �� SG,���= ��" �� �����,������1�� (�� ������� �� ������� (�&� �1,������� ������1�� ����� �- - - - - - - - - !�
<�� �� C D ��" �� �� +���� ����� � � : ��������� �� ���� ����� R1�-%�� SH,���= ��" �� ��,������1�� (���� �� SG,���= ��" �������,������1�� (�� ������ � �� ������� (�&� �1,�������������1�� ����� �- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - !�
<�� �� C�D ��,��� �H,���� ��" �� �� +���� ����� � � �� �����'���&���� ����� : � :� ��� :C ��� � 1,������� (�&� ������1������� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - !
<�� �� CCD F,��� ��" �� �� +���� ����� � � �� ���� �'���&���� �����: � :� ��� :C ��� � 1,������� (�&� ������1�� ����� - - - - - - - !
<�� �� C!D ��,��� �G,���� ��" �� �� +���� ����� � � �� �����'���&���� ����� : � :� ��� :C ��� � 1,������� (�&� ������1������� 7- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - !�
<�� �� C2D �����,��� �H,���� ��" �� �� +���� ����� � � �� �����'���&���� ����� : � :� ��� :C ��� � 1,������� (�&� ������1������� 7- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - !�
<�� �� CID >��������� �� �� ������� (�&�� �� (� �����(,������� �������� �� �� +���� ����� �- %�� ����� (�&���� �������� ���D ��� :7@� �'� :@7- - - - - - - - - - - - - - - - !C
<�� �� CED ���������� �� �� (����� ��,��� ��" (��� � �� ��� ���������� �� ���� �:1@� ��� ���� �� ���� �:7@�- - - - - - - - - - - !!
<�� �� CBD ���������� �� �� (����� ��,��� ��" (��� � �� ��� ���������� �� ���� �:1@7� ��� ���� �� ���� �:@7�- - - - - - - - - - - !!
x DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 15: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/15.jpg)
<�� �� CJD ���������� '�(��� �� ��,��� �H ���� '��0,������� ��� 5����������� � : �� �� ���� �� �� ��� (�� � (����� 6� <�>�%��� �� �� ���� �� � ��� ��� ��� (������- - - - - - - - - - - - - - !I
<�� �� !�D ���������� '�(��� �� �����,��� �G ���� '��0,������� ��� 5����������� � : �� �� ���� �� �� ��� (�� � (����� 6� <�>�%��� �� �� ���� �� � ��� ��� ��� (������- - - - - - - - - - - - - - !E
<�� �� ! D %�� ��,��� ����� �� �� �� (����� �� ���� ����� "( ��� ����,��� ����� �� �7����� �� �� ���� �� �� (����� 6� <�>�%�� �� ���- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - !B
<�� �� !�D %�� �����,��� ����� �� �� �� (����� �� ���� ����� "( ��� �������,��� ����� �� �7����� �� �� ���� �� �� (����� 6�<�>�% �� �� ���- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - !B
<�� �� !CD ���������� '�(��� �� ��,��� �H ���� '��0,������� ��� 5����������� � : �� �� ���� �� �� ��� (�� � (����� .% %�@"6�@ ��� �� �� ���� �� � ��� ��� ��� (������- - - - - - - - - - !J
<�� �� !!D ���������� '�(��� �� �����,��� �G ���� '��0,������� ��� 5����������� � : �� �� ���� �� �� ��� (�� � (����� .% %�@"6�@ ��� �� �� ���� �� � ��� ��� ��� (������- - - - - - - - - - !J
<�� �� !2D %�� ��,��� ����� �� �� �� (����� �� ���� ����� "( ��� ����,��� ����� �� �7����� �� �� ���� �� �� (����� .% %�@"6�@ �� �� ���- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2�
<�� �� !ID %�� �����,��� ����� �� �� �� (����� �� ���� ����� "( ��� �������,��� ����� �� �7����� �� �� ���� �� �� (����� .% %�@"6�@ �� �� ���- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2�
<�� �� !ED ���������� '�(��� �� ��,��� �H ���� '��0,������� ��� 5����������� � : �� �� ���� �� �� ��� (�� � (����� .% %�@+.�; ��� �� �� ���� �� � ��� ��� ��� (������- - - - - - - - - 2
<�� �� !BD ���������� '�(��� �� �����,��� �G ���� '��0,������� ��� 5����������� � : �� �� ���� �� �� ��� (�� � (����� .% %�@+.�; ��� �� �� ���� �� � ��� ��� ��� (������- - - - - - - - - 2
<�� �� !JD %�� ��,��� ����� �� �� �� (����� �� ���� ����� "( ��� ����,��� ����� �� �7����� �� �� ���� �� �� (����� .% %�@+.�; �� �� ���- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2�
DRDC Ottawa TR 2013-160 xi
![Page 16: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/16.jpg)
<�� �� 2�D %�� �����,��� ����� �� �� �� (����� �� ���� ����� "( ��� �������,��� ����� �� �7����� �� �� ���� �� �� (����� .% %�@+.�; �� �� ���- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2�
<�� �� 2 D �������� ����� �������� ��� ������ �� �����5����� �� ��� �� ������� ��� ��������� �� �� ������� ��� �� ����-%�� ����� �� �� ������� �� �� ������ ������&� � (����� '������� ������� �� �� ��� ��� ������� ���� ��� �� �� ���������&� � �� ������ '�������- %�� ������&� �� �� �����&��������� ������� �� �� ����� ���� ���� � (���� �� '��0���������&��- .�� ���� �� �� '������� �� ������� �� ���� (� ���� �� �� ��������� ������� ���� ��� � ���� ���- %��'��0������� ������ ������ ������� � '������� �� �� ������� ��������� ���� ��� � (���� �� ���� �� ��� ������- %�� ������� ��������� �� �0�� �� �� ����� ��������� ���� �� �� ����- - 2E
<�� �� 2�D �����&�,�,������ ��, ��� �����,��� ��(�� ����� � !�� ��1&��� � ����� (���� �� <������ ������M �� ������ ���� �� -2� -B �+�- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - I
<�� �� 2CD �����&�,�,������ ��, ��� �����,��� ��(�� ����� � 3�1 &��� ������ (���� �� <������ ������M �� ������ ���� �� C-� �!-E �+�- - I
<�� �� 2!D ��,��� �� �� �� �+ &��� � ����� (���� �� <������ ������ ����� � ���� &�� ��- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - I�
<�� �� 22D �����,��� �� �� �� �+ &��� � ����� (���� �� <������ ������ ����� � ���� &�� ��- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - I�
<�� �� 2ID �����&�,�,������ ��, ��� �����,��� ��(�� ����� � !�� ��1&��� � ����� (���� �� ��� 1���M �� ������ ���� �� -2 � -B �+�- IC
<�� �� 2ED �����&�,�,������ ��, ��� �����,��� ��(�� ����� � 3�1&��� � ����� (���� �� ��� 1���M �� ������ ���� �� C-� �!-E �+�- I!
<�� �� 2BD ��,��� �� �� �� �+ &��� � ����� (���� �� ��� 1��� ��� �� � ����&�� ��- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - I!
<�� �� 2JD �����,��� �� �� �� �+ &��� � ����� (���� �� ��� 1��� ��� �� ����� &�� ��- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - I2
<�� �� I�D 6�� ������ �� �� ������ �:+* �� �� �� &������ �������� ����� ������� � �� ��� ������ ����� (��� �� � � ����� �- - - - IB
xii DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 17: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/17.jpg)
<�� �� I D 9�� �� �� )*+ ������ �������� �� �� ���� ������������� ��� ��� �� �� �������� �������� �� �� ����,��������/ ������ �� �- %�� &�� �� �� �� � '���� ����� � ��� �������&� ������&� �� ��� ���&���� �� �� ����- - - - - - - - - - - E
<�� �� I�D �� �� ���� �� �� )*+ ������ ���� �� ' � �"% ��� �����- E�
<�� �� ICD "�� ����� ����� �� � ����,������ ���� ����� �� � � � ������ �����- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E�
<�� �� I!D %�� ��P����� ���8���� ��� ��/ ���� (��� �� � � �� �� ���������D ��� ����� �� ��� �+�� ��� �'� ����� ��� ��������- - - - - - E!
<�� �� I2D %�� ����������� ���8���� ��� ��/ ���� (��� �� � � �� �� ���������D ��� ����� �� ��� �+�� ��� �'� ����� ��� ��������- - - - - - E2
<�� �� IID %�� ����������� ���8���� ��� ��/ ���� (��� �� � � �� �� ���������D ��� ����� �� ��� �+�� ��� �'� ����� ��� ��������- - - - - - E2
<�� �� IED ����� ��� �� �� � � ����� ��� (��� �� � � �� �� ���� �����- - EI
<�� �� IBD ����� ��� �� �� �����&� � � ����� ��� (��� �� � � �� �� ���������D ��� ���� C�� ��1 � C 3�1M �'� ���� C�� ��1 � 3�1- - EI
<�� �� IJD "�� ����� ����� �� �� ����,������ ���� ����� �� � � �'��0�� ' � ���� ��������� ���' �� �� � �� ��� � � �� "A�- %��������� ���� �� ������� � �� � � �� J�2 �� K��� <�� �� ICL- - EE
<�� �� E�D �� �� ���� �� �� ����,������ ���� ����� �� �� � ��4�������������D ��� ���� C�� ��1 � C 3�1M �'� ���� C�� ��1 � 3�1- EB
<�� �� E D %����������� ��� ������ �� ��� �� �� ����,���������� ����� �� �� � ��4���� ���������- - - - - - - - - - - - - - - - EB
<�� �� E�D %����������� ��� ������,��� �� ��� �� �� ����,���������� ����� �� �� � ��4���� ���������- - - - - - - - - - - - - - - - EJ
<�� �� ECD ����� ����� ��� �� �� ��������� ���' ��� �� ���'���� ���� ��� � �� � ���' �'����� ���� ���D ��� ����� �� ����� ��� ��� M�'� �����&� ����� ��� ��� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - EJ
<�� �� E!D ����� ����� ��� �� �� ��������� ���' ��� �� ���'���� ���� ��� � �� � ���' �'����� ���� ���D ��� ����� �� ����� ��� ��� M�'� �����&� ����� ��� ��� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - B�
DRDC Ottawa TR 2013-160 xiii
![Page 18: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/18.jpg)
<�� �� E2D �����,��� ����� ��� �� �� ��������� ���' ��� �� ���'���� ������ � � �� � ���' �'����� ���� ���D ��� ����� �� ����� ��� ���M �'� �����&� ����� ��� ��� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - B�
<�� �� EID �����&� ����� ��� �� �� � �D ��� ���� ���� ������ �� ��������� K��� �2��LM �'� ���� ���� ������ (�� �� ���' ������ ���� �7�� 0��(����� �� �� ���� ��������� �� �� ���������� �� '�� (��� (����� K��� �2I�L- - - - - - - - - - - - - - - - B
<�� �� EED "�� ����� ����� �� �� +���� J<" ����� � '��0�� ' � ������������� ���' �� � � �� "A�- %�� �����&� ������&� �� &�������D � �� 2� �� ��� C�� !�- :���� (�&� �� ������� ���� �� ����- - B
<�� �� EBD ����� ����� �� �� �� +���� J<" ����� � '��0�� ' � ������������� ���' �� � � �� "A�- %�� �����&� ������&� �� &�������D � �� 2� �� ��� C�� !�- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - B2
<�� �� EJD �����,��� ����� �� �� �� +���� J<" ����� � '��0�� ' � ������������� ���' �� � � �� "A�- %�� �����&� ������&� �� &�������D � �� 2� �� ��� C�� !�- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - BI
<�� �� B�D "�� ����� ����� �� �� ����,������ ���� ����� �� � � �'��0�� ' � ����� ���� ��������� ���' �� �� Q !� ��� � � �� "A�-%�� � � �� ��������� �� �� ���� �� �� ���'- - - - - - - - - - - - - BB
<�� �� B D �����,��� ����� ��� �� �� ����� ��������� ���' ��� �� ���'�������� �� � � �� � ���' �'����� ���� ��� (��� �� ����� � �� ���� ���� �� �� ���'D ��� ����� �� ����� ��� ��� M �'� �����&������ ��� ��� - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - BB
<�� �� B�D 9�� �� �� )*+ ������ �������� �� �� ���� ������������� ��� ��� �� �� ���/ ���,�(��� ���� ������- - - - - - - J
<�� �� BCD ���� ��� ��P����� �� �+ �� �� )*+ ������ �������� �����'������ �� �� ���- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - J
<�� �� B!D .���������� �� ��������� ��� �����&��� ������� �'��������� ��� �� ��� ���� �� �� �����D ��� �,� ����������� �'�N,N ����������� ��� �,N ����������- - - - - - - - - - - - - - - J�
<�� �� B2D %�� ��P����� ���8���� ��� ��/ ���� (��� �� ��������� ��������&��� ������� ������ �� ����� ���7��� �� C (�,�����������������D �,�� N,N� ��� �,N- - - - - - - - - - - - - - - - - - JC
<�� �� BID :��� �� �� 0���� �(����� �- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - JC
xiv DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 19: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/19.jpg)
<�� �� BED :��� �� �� ����� � �� "�� "� �� :��2 �(����� ��- - - - - - - - - J!
<�� �� BBD :��� �� �� ����� � �� +��(���� J �� �(����� C� - - - - - - - - J!
<�� �� BJD %�� ��P����� ���8���� ��� (��� ���� �� C ������ �&����� ������ �� �� �,� ����������- - - - - - - - - - - - - - - - JE
<�� �� J�D %�� ����������� ���8���� ��� (��� ���� �� C ������ �&����� ������ �� �� �,� ����������- - - - - - - - - - - - - - - - JE
<�� �� J D )������� �� �� ��P����� ���8���� ��� (��� ���� �� �� C������ �&� ���� ������ �� �� �,� ����������- - - - - - - - - JB
<�� �� J�D )������� �� �� ����������� ���8���� ��� (��� ���� ���� C ������ �&� ���� ������ �� �� �,� ����������- - - - - - JB
<�� �� JCD %�� ����������� ���8���� ��� ���� ��� �� �� N,N���������� (��� ���� �������� ���� ��� (�� (����� ��� �� ���� � I� �� �(� ���� �� ������- - - - - - - - - - - - JJ
<�� �� J!D %�� ����������� ���8���� ��� ���� ��� �� �� �,����������� (��� ���� �������� ���� ��� (�� (����� ��� �� ���� � I� �� �(� ���� �� ������- - - - - - - - - - - - ��
<�� �� J2D %�� ����������� ���8���� ��� ���� ��� �� �� N,����������� (��� ���� �������� ���� ��� (�� (����� ��� �� ���� � I� �� �(� ���� �� ������- - - - - - - - - - - - ��
<�� �� JID %�� ����������� ���8���� ��� ���� ��� �� �� N,N ����������(�� ��� ��� ��� (�� ��� ������� (����� � �� ���� �� ������ � I� �� �(� ���� �� ������- ��� ��� � ���0 ���0� ��- �
<�� �� JED %�� ����������� ���8���� ��� ���� ��� �� �� �,� ����������(�� ��� ��� ��� (�� ��� ������� (����� � �� ���� �� ������ � I� �� �(� ���� �� ������- ��� ��� � ���0 ���0� ��- �
<�� �� JBD %�� ����������� ���8���� ��� ���� ��� �� �� N,� ����������(�� ��� ��� ��� (�� ��� ������� (����� � �� ���� �� ������ � I� �� �(� ���� �� ������- ��� ��� � ���0 ���0� ��- ��
DRDC Ottawa TR 2013-160 xv
![Page 20: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/20.jpg)
%��� ���� ���������� ��� '���0-
xvi DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 21: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/21.jpg)
1 Introduction
�����(�&� ����� �� � ��������� �������� �� �� ������� �� ��������� (�������(���� �� '� '��,(��� �� ������ �� � �����- 6 �4��� �������� �����5��� ��,&������ � �� �7����� ����������� �&����'�� ����� ��� ��������� (����� ����,��� ��*��� ��������� �� �� ���� �� '��,(��� ��������� (������- %������������ �� ���������� ���� ���� � �������� ��� ����� �������� ��&���� �(����� ��(��0,��� �� ���� �������- %�� �������� ��&���� ��/ ��� �� ������� � ��������� � �� �������� ������ ��� � ��0� � �������� '���� �� � � ���5���� ���� �&���� '��- *��0,��� �� ������� ��/ ��� ���� � � ���� ��� �� ����0����� ���� � ��� (���� �� ��� ����� ������� � �� ����� (�� �������� ��&����- +����������� ������� ��&� ���� ���� �� �����,�����&� � ����� ��� ��� ����� ������&� ������ � � ������� �'���� � �� �� '�� ' �0��� ��� 0��- ���� ��&����� ������ �� �� �� ���������,(�&� � ��,'�� �������� ���� �� ������ �� ��/ ��� �� ��,����� � ��0� � �������� �� � �� �������� �� � (�����- %�� '�� ������ �������� ������� (���� ������ ���&�� �������� ����� �� ������� � '���- %�� � ��,'���������� ��� &�� �7�����&�- 6� ����� ���� �� ���� ���� ��� �8����� ������ ��������&�� ����� ����'�� ����� �� ��� ���� (������ (��� ������� �� '��-�����(�&� ����� ��� �������� ����� ��� ���� ��/ �������-
1.1 Concealed Weapon Detection Using Late Time
Response (LTR)
%���� ��� ��&���� ���������� � �� ������� �� ��������� (������ '���� �� �������������D � �����5����� �� �� ������� ����� ��� �� (������ �� �� �����(�&������ �� �� ���,��� ��������� �� �����(�&� ��� ���������R(�&� ��������� ���,'���� (�� ������,���� �� ����� �".��� ��� C� �����&� ���������R(�&� ��������-*� ��&��( ���� ���������� ��� � �����1� ���� ��&������ ��� �����������- %���,�������� �� ���������� ���� ���D � ������� �� �� �������� �� �� @���=� �������5���� �� ������� ��������� ������� ���6�� C� ��� ��&� ������� 5��� ������� !���� ��� ��� �������� �������� 2� �������� �������� ��- �����������&� ��&��(� ����� ���� ��� '� �� �� �� K RCL-
@&�� �� � �� ��� �������� ��� �� ���� ������� ���/ ������� (���� ������ �� ����1�� ����� ��� ����� �&� ���������- � � �� ��� ���������� (�� .;@9. 6��-����� � '� �� 5�� � ��&���� � �������� ���� (���� ��� (���'��� ����� � �7,��� �� �� ��� ���������� �� ��������� (������ K!RIL- .����� �������� ���� (��������� ' �� ���� ��� *�� KE� BL ��� @����� "������ %������������ @"%�- @"%��������� ��&� ��&���� ����� ��� ���� ���� R ����(��� ��� ������ ����������������- "������ ��&��������� �� �� ���,(��� '��� ��� ������� �� KJL- %�� ��,�������� �� �� ���� ����� ����� ������ ���"� � ������� ���/ ������ ��� '�
DRDC Ottawa TR 2013-160 1
![Page 22: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/22.jpg)
Figure 1: �������� �� �� � ���� �� ����� �
��� ����� ' �� �������1�� �(�� ������ � �� ���������� �����R������� ��" ��� ������ K��� <�� �� L-
%�� ��&����� �� �� ������� ����� �� �� �� �� � �� ����� ����������� �-�-� ����� �� ������ �� �� �������� �� ��� �������- %�� ������1����� ��(�&��� ����� �� ������� ���� �� �� �'��� �� �� ������� (�&� � �7��� �� ��������� ��� ����� KJ� �L- 9�0�(���� �� ������1���� �� �� 9%� ������ ������� ����������������� ��� '�� ��,������1�� ��� �����,������1�� �� ��� ��� �� '� �������� ������������ KE�JL-
%�� 9%� ����� �����/ � �� � ���,������� ������� ����� ��� ����R��� (�������� �����'�� ���� K��� <�� �� �L- 6 ���� �� ���� �� �� ����� �� �� ������� �'���-6 ����1�� �� ����� �� �� ���0��� � ������ �'���� (���� ������� ����� ������ 0��(� '���������- 6� ����� ���� � ���0� � �� 9%� �� �� ������- 6 �� (���0��(� �� �� ����R��� ����� ���� ��� �� �� ����� �� �� ������ ������� ������,���� �'� �� ������� �� �� �������� ������- 6� ������� �� ���R��� ���
2 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 23: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/23.jpg)
Figure 2: ������ �� �� � � ������ ����� ������
�� �� ������ ������� ��������� �� ���(� ������� ����������� ������� �� �������T����� ���U �� �� ��������-
%�� �8����� �� �� 9%� �������� ������� �� ����� �� �� �'��� �� �� ��������������� � ������ �� ������� ����� ��� �� ������ ��� � ������ ��� ��� ������ ����� ��� �� ����� � � ���� ����0� �� ��� � ������ �'�����- 6 �� ��������� �� ������� ����� ��� �� ����� �� ��� '�(��� 2�� ��1 ��� � 3�1- %�� ���������� ��������� ���D � ������R�������� ������5��� K!RILM �� �� ��� ��(��0�KE�BLM C� ���� ���� �7������� ����� KJL- %�� ���� ���� �7������� ����� �"@��(�� ����� ��� ' +� �M ���� ��� �7������ K � �L- %�� 9%� �� � ���� �� ������������ �� ,����� (�� �� ����� ��� 1����- ;��(� ����� ��� 5�� ����1�� � �'������� T�� ��� �����U �� ���� �� ���� ����� ��� 1���� �� �� ,�����- %���� ��9%� �� �� ���������� ���� �� ��������� ��� �������� (�� �� ���'��� ��� ���'���� �� ������- 6� KJL� �� ����� ��� 1���� �� �� 9%� ��� �7����� ���� ����������1�� ������R��R� ����� �:�<� ����� K C� !L-
.;@9. K!RIL ��� ��&������ � �(��,���/ ��� ����� � � (�&� �"<,�*� ����� ���� � ���� �����M ��� <�� �� C ��� <�� �� !- %�� "<,�* ����� ��&��� �� ���/ �������� ���� !2� ��1 � � 3�1- 6 �� ������� ������1�� ��� ���������- 6 �������� ����� ��� �� ! ������ ��� ��7�� � ����� �� � � 2 ���- %�� "<,�*���� ���&���� ������� (�&����� ������- %�� ��&� ��� ���� N�&���� �������' ��&� ���� ��&������ ���� ������ ������ �������- 6� ����� .;@9. ���������'�'��� �� ������� �� � �� V ��� ���'�'��� �� ����� ����� ��� � � V �� ������ �� � ������5�� ������ � ������� T�� ����&�� ��U- 6� �� ���� �� � ������5�� ���� ����� ��� ����&�� ��� �� ��� �� ��� ����(�� '���- %���� ������5��� ���� � '�'���� �� ������ ���������-
DRDC Ottawa TR 2013-160 3
![Page 24: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/24.jpg)
Figure 3: !�" #� �$�� ��%���� &�������� �����
Figure 4: !�" #� ��� ����� &�������� �����
4 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 25: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/25.jpg)
@"% KE�BL ��&������ � ��(R��� ���� (���� �� ���� �� ��� ��� �����- %�� ��� ��������� (���� ��� ������ � ���� �� ���� �� ��&���� � ������ �� ������������ �� ���7�����&�� ����� ��� ���& �� ����� � '� ������� �� �������� �����- 6 ������/ ���� ����R����������� �������- 6������ @"% ��� � ��/ ���� �� ���� ������(�� � �����&�� (��� � ��� ��� � ����� � ��� �������� (�� � 57�� ���/ ���-%��� ���/ ��� �� ������ ��� �� �� ������� '��� ���� J-2� 3�1 � �-22 3�1-%���� ��� �2I � �� ���� �� � ������� ���� �����- %�� �����&�� ��� � '���(��� ����&���� � ����� ����,���1- >�� ������� ���� ����� �0�� ��&���� �������������(���� �� �� �4�� ����R���- %�� ���� �� ����� T����� ��� �*U ������ (������P��� �� ��� �� �� ��� � ����� �� �� �������� � ��� �� ���� �������� ��� ����� ��� �� �� ������ � �� ���� ��� '��0- . ����1����� ������1�� ������ ���������� ��� �� ��� � ������ ' '�� ����1���� ���,������1��� ��� &������������,������1��� ������� ��� ������ ��� �� (� ������� ������1�� �� �������- .�� ��� �� �� �2I ���� ������� � ���/ ���R������ �������� �� ������� (���� ����� ���������� ��� � ���R������ (�&����� ���� �����,F ��������- %�� ���,������ �������� �� ��������� ���� � ������ �� ��� ��(��0- @7������ ������������� ������� (�� �� � � V ��� ��� � �� V- %�� �������� ����� �� J � 2 ���- %��'���0 ������� �� �� �<A6< ������ �� �� ����� ��� �* ����� �� @"% �� ���(� ��<�� �� 2- %�� ������� ��� ���� �����-
9%� ���� �����5����� &�� �� "@� ��� '��� � ���� �� �� ����7 �� ���������(����� ������� �� KJL- %�� ���� ������ �� �� ���� �������M ��� <�� �� I-N���� ��(��0 ����1�� �N�.� ���&�� � ��������� ������ ���� � ��� ��������� '��0R������� ������ ���� �� �����&��� ������ ���� �� �� ����� � �(��R���/ ��� �����- %�� ������� ��� (���'��� N�&���� �������- %�� ���R������'��0������� (�&����� �� �'����� ���� �� ���/ ���R�(��� ���� ����� ��� ����&���� <� ���� ��������- %�� 9%� �� �7����� ���� �� ��� (�&�����- %������� ��� 1���� �� �� 9%� ��� �7����� ��� �������� � ���� �� 0��(� �����-%�� ���� ������ ��� ���� �� �� ���/ ��� '��� ���� �-E 3�1 � I-E 3�1- %��������� ������ �� �7����� ���� � ����'����� ���� ����� �� (���� ���� �� ������ (���� �� ������ �����-
%�� ����� ���('��0 �� �� 9%� ������ ����� � '� �� �� ����� � � � �� ������=������ ��- %�� ����� �� �� �� ����&�� �� (�� � (����� �� &�� ������� � ��� (��� � (�����- +������� �� ����� �� �� � ������ �� ����� ��� ����� ��������'��- %�������� �� ��� � '� �8����� 5����� � ���� �� ��� ��������- %��� ����� � '�� ���'���� ����� �� ���� �����,����� ��� ��� .;@9.=� �������������-
1.2 Microwave/Millimeterwave Holography
.��&� �����(�&� ��� ���������(�&� ���*� ������� ��&� �� ����'��� � ������������� (������ '��� �� �� ��� �����&� ����� ��� (��� '���( A �� �� �� ��1�
DRDC Ottawa TR 2013-160 5
![Page 26: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/26.jpg)
Figure 5: �� '���( ��)��� �� �� �*+,* ������ �� �� �������� �- ���� ��� � ������
6 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 27: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/27.jpg)
Figure 6: �&�������� ���� ��� "�� ����� �� �.��
�� � ����� ���� (�����- .���� � ���� ���/ ������ �� ��P���&� ������ '�(����� '�� ��� � ������� (����� �� ����� ����- %�� �������� ���������� ��� '�������5�� ��D � ���� ���� �� ����� ��.��� ��� �� ����� ���������-
�.� ��� � � �'�� �� ��&������ � �� �� �����&� �������� ��� ��( ���- 6� ��������('��0 �� �� � ��� �����&�� ��( ����� ��� �� ����� � �����'� ����� �������(������ � �� �� 0��&�� �� ����� � �� ��-�-� ��1�� �� �'� 2 �� �� ��������-
6� ����� ���������� � �������� ��� � �����&�� ��� ������� ������� �&�� �� ���� ��(���� '���� �(�� �&�� � &�� (��� ���/ ��� '���- %��� (��� ���/ ��� '���(�������(� ��� � ���� ����� ����� ��� ������ �� ��� �� �� ���� �� ������ &�� ������ �� ������� ���� ��-
"�&���� �������� ��* ����������� ����� (��� ' �� ' �� :���5� ���� *��������� 9�'����� �:��9� K 2R BL �������� �D ��-� � !E-2 3�1� !� � I� 3�1���� J� � �� 3�1- ����������� ������� ������ �� ����� �� ��� ����� ���� �������� �� ������� ������ ������ � �,� ���� �� K��� <�� �� EL- %�� �����/ � ��&������� :��9 ��������� ������ �� ������������� �� �����(�&� ��������� ��� ���������� �� ����� �".��-
DRDC Ottawa TR 2013-160 7
![Page 28: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/28.jpg)
Figure 7: �������� ���� �� �� ���)����%���� ����)����� ����� �/���
1.2.1 Single frequency MMW Holography Inversion
%�� �����&�� (�&������ ��� �������� ������� �&�� �� ���/ ��� '��� ��� �&�� ������ �� ���� �� �� � �� �- %�� ��� �7������� ��
���� �� �
��
��
���� � ������
���������������� ����� � � �
(���� �� �� �� �'��� � ������ ���� � �� �� �� �'���=� ��P���&� � ������ ��� � ���� (�&� � �'��- %�� ��P���&� � ����� �� �� ���� �� ��P���� � ������� 5������ � �� �� ������ / ���- 6� @/ ���� � �� � �� ��� ��� �� �� ����=� � ������� P� ��� �������� � �� ���� ������ �-�-� � �� ������� � � � -
%�� �7�������� ��� �� @/ ���� � � ��� '� &��(�� �� � ��������� (�&� ������������ ���� �� ��� (�� � (�&� � �'�� ��- 6 ��� '� ���������� ' � � ���������� ������� (�&�� � � � � D
����
���������������� �� �
� �
��
� �
��
������������������� ������� ���
*� ��� ��( � '�� � @/ ���� ��� �� @/ ���� � � � �'���
���� �� �
��
��
���� � ��
�� �
��
� �
��
������������������� �������
���� �C�
8 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 29: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/29.jpg)
��,����������
���� �� �
� �
��
� �
��
���
��
���� � ������������
�
� �� ���� �����
���������� ������� �!�
������� �� �,� ������ <� ���� �������� �� ���� � �� �� ������� ���� @/ ���� �!���� '� (���� ��
���� �� �
� �
��
� �
��
�������� ����
� ����
����������� � ����������
������� ����
� ���
�2�(���� ���
�� ������ �� �,� ��&���� <� ���� ��������- 6 �����(� ��
������� ����� � � ��� ����� ��� �I�
%�� ��P���&� � ����� ��� ��( '� ��������� �� K��� @/ ���� �!�L
���� � �� � ����� �� ���� ���� � �����
��� �������
�� ���� �E�
<��� �� ���������� ��������
��� � ��� � �� � ����� � �B�
(� ��������� �
���� � ��� � ��� � �J�
(���� �� � '�� �� �� @/ ���� �E� � ���� �� ������� ���� ���� ��
���� � �� � ����� �� ���� ���� � �����
�� �
�������
��������
�� ���� � ��
%�� �'�&� ���� �� � �����1�� �� ������R���/ ��� ����������� ����� ������� �,���-
%� ����( ��� ����R5��� C,� �������� (��� ���/ ��� '��� �� ��� ��� �� ��������(���� ���� �� �� �� ���R5��� �����7������- 6 ����(� ��� �� ������� ������ �� C,� ���������� �� �� ��P���&� � ����� ���� � �� (���� � �� �� ������ ������� K��� <�� �� BL- %�� ��������� ��(�&��� ��� ��� �� �� ��� ���������� ������ ��P����� ���� �� ���� ��� � ����� ��P������� ��� �� ���� ��� ������������ ��� ������1���� ������� � � � �� ����- %�� (���'��� ������� ������������ ��� '� ���������� �� �� �7������ �� �� ������R���/ ��� T'��0(���R(�&�U����������� ������� ���� ��������-
DRDC Ottawa TR 2013-160 9
![Page 30: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/30.jpg)
Figure 8: �������� ���� �� �� $��'�� ����)����� ����� �/���
10 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 31: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/31.jpg)
1.2.2 Wideband MMW Holography Inversion
6� �� C,� �(���'���� ����� �� ���� ��� �������� � �� ����� ���� �� �� ��5����� �� ����� �������
���� �� �� �
���
��
���� � ������
���������������� ���� � �
<����(��� �� ���� ���� �� �� �� ���� �� � �,� ����� (� �7����� @/ ���� � � ��
���� �� �� �
� �
��
� �
��
�� ���� ��� � ��
� ����
�����������
� ����������
� ���� ��� � ��
� ���
� ��
(���� �������� (�� @/ ���� �!��
� ���� ��� � � �
���
��
���� � ����������� ��� �� � C�
<��� @/ ���� � ��� (� �'���
� ���� ��� � ��� � � ��� ����� �� ��� � !�
*� ��� ��0� �� �� �� (���R'��� ���/ ��� ���������� ��� �� �� ������������������
��� � ��� � �� � ����� � ������� � � 2�
(���� � �� �� ����� �� ����- *� ��� �'��� �� C,� ��P���&� � ����� ' �������C,� ��&���� <� ���� �������� � @/ ���� � !� ��� �7�������� � �� � � ����� �� � ���� @/ ���� � 2�D
���� � �� � ���C� �� ���� ��� � �� � ���C�
��� ���� ����� �� ���
�� � I�
(����� �
������ � ��� � ��
��� � E�
%�� ������� ���� ���� �� @/ ���� � I� ��� ���� �� �� ��P���&� �� �� �����7���� ���&���� �� �� ��� ������ ��� ������ ��P����� ��� ���0 �� ��,������1������� ���������� ����- >� �� ���� �7�� ������� ���� ��� ��� ���� ����� � � ���,/ ��� ��� ������ ��&�� �� ����� ���� ��� �����- %�� ���� �� �� �����'�� ��������� ��� �� ��������� �� �� �������� ���� � � '� �'���&��- %�� �������������� ����� �� ���� �� � � �����
� � ��� � � B�
DRDC Ottawa TR 2013-160 11
![Page 32: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/32.jpg)
(���� ��� ��� �� �� ����� ���� ���� ��� �������� ���� � �� ��7 �� ������� ���� ��� ��/ �� ����� ��� ������� ���������� ���� ��� '��0 � �� ���� ��- %�����/ ��� �������� �� ��������� ���� �� ��/ ������ �� �� ����� ���� ��� ��
� � � � ������ �� �� (�&� � �'���� �� ���� ��� � ���- ����� � �� �� �� ��7�� ������- *� �'��� ��
�� ��
�� �� � J�
.������&��� �� � �'�� �� ���/ ��� ������� ��� � '���(��� � � � '�
�� ��� ��
������ ����
%�� �����R����� ����� ��� ��
�� ��
� ���������� �� �
(���� �� �� �� (�&������ � �� ������ ���/ ��� ��� �� �� �� ������ �� �� ������'���(��� �� �� ����� � '����� ' �� ���� ��- 6� �� ����� � �� � �� ��������� �� ���� �� ��
�� ��� �� ����
%�� ���� ���������� ���� ��� �� ���� �����R����� ����� ��� ��-
%�� ����� ����� ��� ������� �� �� ���/ ��� '���(���D
� �
�� ��C�
. � ��R'�� C,� (���'��� ����������� ���� ��/ ���� ���� ��� � �������- ����� ���'��� ��� 2 �� �� �'�����- �������� � �� ����� ��� '�(��� � ��� �2 ��� K 2L-���������� ������� ���� ��� ��&� ���� '��� ��� K IL-
%�� ��� � �� �� ����������� ������� ���� �� �� ����� (���� �� ��������� (������� ����� �� &���'�� ������ �� '��0��� �� �� �� '�� K��� <�� �� JL-
1.3 Millimeterwave (MMW) Radiometry
%���� ��� �����&� ���������R(�&� ����� ������ �������� �� �� ���/ ��� �����'�(��� C2 3�1 ��� J! 3�1- %�� ������� � �� ������ ����� �� ��� ���/ ���'��� ����� �� ��P���� ' �� ���� �����- %�� ���������� ��� ������� � ���� �������R��� �������M ��(�&��� �� �����R����� ����� ��� �� ������ '��� �� �� �� ������(�&������- >� �� ���� ����� ��������� (�&�� ��&� � �� '��� ��������� ��������R��� (�&�� ��� �� �'�� ���� � �� �� ���0�� ���� ���� �� �������- .� �7��������&��( ��� '� �� �� �� K JL- "���� ��� �������� ����� � ����� ���� �� �'����&��
12 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 33: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/33.jpg)
Figure 9: 0�1 23�45� ����)���6 �� 0'1 ���������� ���) �� � ����%��� $��� ������� $���� �/���
�� ��� ������� �� � ���� ��&��( �� ������ � �� ���������� ��� �� �� ��������������-
6� �� ���� �� ������� �'����� �� ����� ������ �� � � � �� ��4������� �� ��������&���� �� �'����- <�� �7������ (���� ��� �� ������� �����&�� (��� �� ��� ����������� �'���� ������ �����&�� ���� �� �� �� �� �� * '���� (���� �� ���� E2 3�1� 3�1�- %�� � ��� '��� (���� ��� &�� ���� ������&� ����� � ��� �� � ,��� � � ������ ������ �� �� � �� �� ��� ��� ������� (������ (���� �����������&� �� �'� �-�- %��� ��0�� ��� � &�� ���� ������ �� ������ '�(����� '�� ��� �� (����� �&�� �� �� (����� �� ����(�� (����� � ' �� '��-
��* ����� ��� ����'�� �� ������� '��R(��� ���,������� �'���� �� (��� � ���� ������ �� ������� � ��� �7�����&��� �� ������� � ���������- 6� ��� ����� �� ��,���� �� ������ �� � � � �� ��������� �'��� '���0��� ������� �� '�� ����������� � '�� ��� � ������� (�� �� �(� ��(�� ��������- "�� <�� �� � ����� K�L�-
@��� ������ ��� �� ��&� '��� ������� �� ������ ����� ��� ��������� (������������ &�� ��* �������� K��R�CL- %�� ��������� �� � ��� �� �� ���� ���'���( � ������- %�� ��� ������ � �'��� �� ����� ������ � �� ���� ����������� �� ���� �� '���(��� �� �� ��������� ��� ! � ��� �� � �'�� " ����� ����� � '���� ������&����-
DRDC Ottawa TR 2013-160 13
![Page 34: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/34.jpg)
Figure 10: 7�� �������) ������� 0���1 �� ������ 0'�����1 ���)���8 0�1 ����������)9 0'1 77- �������� ���) �:��
14 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 35: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/35.jpg)
1.4 Ultra-wideband Polarimetric Noise Radar
��������� �����/ �� ��&� '��� ��� ��� ��� ���� � ���������1� �� ��������� ���������� ����������� ��� ��������� �����- %�� ��1�� ������ ��� ������� �������,��� �� �� ���� �������� �� ������� ��������- .� ������� (���'��� ��������,��� ����� ������ ��� ��� ������� �� U������� (�&�U � ����� �� �� �'��� ����'���� ���� ����� �� ��- "���� �� ���������� ��� ��������� ' �� ������� ����,��������� �� �� �'���� �� ����� �� �� '������ �� ������������� U5��������U�� ��� '� ��� � ���� �� �'���- 6� ����� � ��� �� � ������� �������� �� ���'���� � �� �������� � ��� ����� � �� �� ���/ ��� '��� �� �� �� ��� ����������-"���� ��������� (������ �� ����� �� ��1� ���� � �� �(�&������ ������������� �C 3�1� � E2 �� �(�&������ ������������� � !�� ��1�� �� ��� (���'��� �)*+������������ ����� ����� �������� �&�� �� !��,C��� ��1 '��� ��� '� ���� � �7,��� ������� �������� ���� (������ �� ��4���� ��1��- "���� ���� ���/ ������ ������������ ���0 ������� �� (��� �� (���� ��� �������� ��������� (������ ��� '� ����������� � � ������� (��� ����� ������ �� ��� ' � ����� �< ��&�������-
������� ���,(��� '��� ����������� ����� ����� ��� '��� ��� � ���� ���������(����� ������� ' � ���� �� ���� �������� K�!RCIL- %�� ����7 ������ ����� �� ��� � ���� �� �������� �� ������� ����� ��� �� � ������ (���� �� '� ���&����P ����� ' � ����� ��P������ ��� �� �� ���� ����� � � �'���� � �� �� 0�����'��� ������� �� KCC�CIL- %�� ����� ����� ����� �� ���� ������ (��� ���� ������ �� ��� �� ���( �� �� ����7 ������ ����� ��� ���� ��� �����������'�(��� �� � ���,��� ��� � ���,(��,(����� �����- %���� �7��������� ��� ����� ������� ���( �� �� ����� ����� ��� ���� �� ��������� (����� ������� '� ����-
����� ������ ��&� ������� � ��&������ �&�� ���&������� ����� ������ (������� ��������� ����&�� ��� ������� ��� �������� ��� �� ����������� KCER!2L- %�������� ��D � � �� �� ��������D "���� �� ����� (�&����� �� ������ �&�� � (��� ���,/ ��� ������ � ��� �� �������� ��&���� � ��� �� �� �� ��� � ����� �4���M��� @������������ ������'���D ��� ����� ������ ��� ��� � �� ���� �������'���� (�� �������'�� �����,����������� �� �� ������ ���� ��� (��� �� �������� (���� �����= ������ �������M �C� "���� � �8�����D � � � �� ���������� ������,����������� �� �� �� �� (�&������ ���� ����� ������� �������� ������� ��,� ����M �!� @��� �� ������ ����������D %������ ����� �� ��� � �������� ��� ��� ,����� (�� ���� ������� �� ������� (�� ���� ��� ��� �������� ��� �� ������M �2�<��/ ��� �������D %�� ����� ����� � ��� '� ������ � ������� ������� �� �����5����� ���� ���&�� ������ ���0��� ��� ������� '����� �� ���&�� ��,'��� ���������������� (�� ������� �����M �I� %� �'��0 �����,������� ��'�� � � �����D+�� ����� ��� ������� ��� '� ��� ����� �� ������� ��� ����������� ���,������ ' &����� '���(��� ��� ��������� ���M �E� 6�� �� ���� �������������� �������D @7����� ������� �� ��� ' ������� �� ���� ���������� ���������
DRDC Ottawa TR 2013-160 15
![Page 36: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/36.jpg)
(��� �� �������� (�� �� ���,������ ������ ������� ��� ����� (��� ���� 1���� � M �B� 6�� �� ���� �������D "���� �� (�&����� �� �� ������'��� � ������ ���� �� �� ��������� ������ �� �� ��&�����=� �����&�� KCER!2L-
16 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 37: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/37.jpg)
2 Capabilities of Fullwave Electromagnetic
Models: Feasibility and preliminary Case
Studies
2.1 Solid Models
%�� ��&������� �� �� � ��R(�&� ������������� ������ ��/ ���� �� �����(��� �.� ������D
� *������D ����� �� ��������� 0��&��� ��P��� ��������� �7�����&��
� � ����D ������� ���� ����� �������� ������� ���� ����� ��(��� ���������� �������&� ������ ������� ������� ����� �����
� ����� �������D ���,(���'��� �)*+� N�&����� ������ �������&� �����
� < ��� �� ��� ������� ������ ��������D ������� ���0� ��� '��0����&��� ���0������ ��� ��� �������� '���0 (����� ��-
*� ��&� ��/ ���� �� �����(��� ����� ������� (���� ��� ��(������� ���� (�'������DAA(((-C����'��(���-���A���� �-���7�D
*@.:>�"
- !�!W+����W�J<"D �G<� ".%� "%9
�- C�EBW;������0�&W.;E!D �G<� "%9
C- 2BJCW.;!EW.��� �W��P�D �G<� "%9
!- II JW6�����W� �D �G<� "%9
2- B�ECW*��������W��P�D �G<� "%9
I- J JJW�������W3 �D �G<� "%9
E- JEB�WB�W.��� ����W"������W����W3������D �G<� "%9
B- JEJ2W"�����W��P�W"������W+ ����D �G<� "%9
J- JE! 3���0 � D "%9
�- JEIW!���W3������W9� �����D �G<� "%9
����� �.� ����� ��,����� ������� ������ ������ � �� ����� �� C� ������- %�� �.� ������� �� ��� ������ �� ������� �� ��� ���������� ���������� �� ���&����-
DRDC Ottawa TR 2013-160 17
![Page 38: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/38.jpg)
- C2 !W"���W���W*�����W��&��&��D �G<� "%9
�)�.�"
- ���W���D "%9 ������ ���� �������
�- �2IEW���D �G<� "%9 ������ ���� ��(��
C- EJBEW"����W� ���W� ��D �G<� "%9
�>>�"
- �2�EW����W6������D �G<� "%9
�- !I W����W6������D �G<� "%9
<)��6%)�@
- �!B W9���D �G<� "%9
�- !2 �W+��0�����D �G<� "%9
C- 2J� W<���W��'���D �G<� "%9
�>�:)%@�" .�� @9@�%�>�6�"
- ��E!W����W9����W���� ��D �G<� "%9
%�� "%9 ������ ��� '� � ������ �� ������� �� ���� �� ��� ����� ����������"%� �����(�&� " ��� ��"% �*"� K!IL ��� .���� ����,���/ ��� �� � �� ���, ���� ��<""� K!EL- %�� �G< 5��� ��� '� ������� ��� �� G<�%� �������,���� 5���,��4������ ���,������� ���0��� K!BL ��� ��� '� � ���� �7����� � ".%�����- %�� ���� �� ������'�� (�� '�� �<"" ��� �"% �*"- �� ��� � � '��7������� (�� ������ � ��� ��� ��1�- %�� ��� �� ��� �� �� ������ ��� �������5��- 6 (�� �� �� �� ��� �� �� (����� �.� ������ ��� �� ���� (���� ��� ��� ������ � � '� ������� ������ � 5 ��� �� �� �� ������� ��� ��� �����-
"��� ����������&� � ��R(�&� ������ (��� ' �� �� �"%�*"- %���� ������ ��� ���� ��� � �7����� �� ����� �� �� (������ (�� ��� (��� � � ���� (�� � �����R(�&� ��� ������� ��� (�� ��� ������� ��� �� � )*+ ������� ��� ������1����� ����� ��- <�� �7������ �� ������ � � �� �� +�����J<" ����� � ��/ ����E � ��R(�&� ������ �� ����� �� %�'�� - %���� �� ���� ������ �5�� ��� ��� �������R(�&� �7������ �:*@�- %�� ���� �� � ������ �� �� )*+ ������ �� ���7������-
18 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 39: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/39.jpg)
(a)
(b)
(c)
(a)
(b)
(c)
Figure 11: ��� � ; ���� ��� �� ���� �� �� <����7.* ���)�� $�������������� �� �� �����)� �� =-< >�?��� ������8 0�1 )�� ����6 0'1 ���:@:����6 0�1 ���:@: ���� )�� ����� �� ��� �'���� ,����������� ������� �� ����)A�� B����������� �� ?������� ;������ ���� ������ �� ���)� �� �����&������ / ��
DRDC Ottawa TR 2013-160 19
![Page 40: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/40.jpg)
6� ��� �.� 5���� �� �'��� � ��� � �� ������� �� �'���� ��� �7������ �� �7���������&��- %��� �� ��� ����� �� <�� �� - %��� �� �������� �� ����&��� �� (�����=������ �� �� (� ���������D � � (����� �� ���� ����� ��� ��� (����� � �� � ���'��- %�� ������ �������� �� ��� ��/ ���� (� ��� ������ R ��� (�� �� � ������ ��� ��� (�� �� � ��� ��� �� � �- + � '������ �� �������� �� �������� ���� �� �� �� ���� ��� ������ ��� ��� �'��� �� � � �������� ���- 6 ��������� � 5�� � (����� �� �� �'����� �������� �� ����� � ��4�� � '����������� �� �������� �� �� (����� �� ���� � �-
%�� � ��R(�&� @� ������ ��� &�� ��������� �� ���� �� ����� ��/ ������� ������� ���� ���- %�� ��� ����1�� �� � � ��R���� 6���� G���� �:)2 I� X C3�1� C 3�1� (�� C� 3+ �.�- � � ��� �� �� �� ����� �� �� �� (��� �� �������/ ������� ��� �� �� ����� �� � � C 3+-
"��� ���������� ����� ����� ��&� '��� ����D
- %�� @������� ��� ���������� ���'���� (���� �� )*+ ������ �� �� ������� -2 � �(� ���� �� ����- :��'���� ������ ��� �� ��/ ��� �7�����&����� ������ ���-
�- ������ (���� �� )*+ ������ �� �������� ' � �����R(�&� �7������ ��&�������� ���� ������ ��/ ������� ��� ��� '� ���� ���� ��� ��� ' �������,��� �� ������ ��������-
C- 6 ��� '��� ���5���� �� �� ������� ���/ ������ �� �� ����� ��� (�����.� ������ ��� �&����'��� ������ ��� '�(��� C�� ��1 ��� � 3�1 �� � �������� �� ����� ��-
!- 6 ��� '��� ���5���� �� �� (����� ����� ��� ��� ������ �4���� ' ���������� �� �� � ��� '��-
Table 1: 7��� �� �� �� ������� ���� �� <����� 7.* 0������ ��������6 �����������6 �� $�? ������������ �� ��������1
��� ��� ��������� ��� �� � ���������.����� ���
3 � ��� 3 � O .����������� ��� ������ O .����������� O 3 � ������ O 3 � O .�����
20 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 41: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/41.jpg)
2.2 Summary of Project Setup and Requirements
%�� ���/ ��� ����� �� ��� ��� ������ �� �� ���� �-C 3�1 � C 3�1-
6� ��� �������� ������� (������ ��� ������� ���� �� (������� ��� ������� �� ������������� ���� ���� �:@�� '��� �� ���� ���� ���� ��� '� �������� �� �� ���/ �������� �� ������- %�� ����� ��� ��� � �� ��� ����� (�� &�� ���� ����� ��������� �� (��� �� ��� 1���� ��� ����� ��� &�� ���� ���� ����-
%�� � ��� '�� �� ������� �� � ���,��������&� ������� �� ����� �&� ����������� � �� ��� � � �� "A�- %���� &�� �� ��� ����� � ���� �� � ���� �� �� ��(,3�1 ���/ ��� ����� ���� ��������� �� ��� �� ��� ����������&� �� � � ��� ��� �� ��� ' ��- 6 ��� �� '� ���� �� �� ����� �&� ��������� �� �� ��� &����4���� ��� � � � � ��� "A��- < ���� � ���� � � �������D � � �� �4���� ���/ ��� ���������� �� ����� � �&�� �� �� ��������� ��� �� ��� ��� �� ���'����� ��� ��M ��� �� ����� �� �� '�� �� ����� �� �� ���� � �� ������ �� (����� ����� ��- <��/ ��� ���������� ��/ ���� ��������� ���� ���������� ���� ��� ��� �� '� �&����� �� �����'��-
� :����� ����������D +�����J<" �:���� *�&� @7�������
Table 2: ������ �� ���C�� D<����� 7.* E
� �� ���� � � ��� ! ������ ��� � � ���
��� ��� ��7 ��� � �'�� ����� ��7 � �'�� ����� ��� ������� �� ���� ����� ���&������� � ���� '������ �+2-�22 � 2-II�BC ��EE�EI� ,B� �+ �� �, � �� �� I� E2�
� :����� ����������D ������ �:���� *�&� @7�������
Table 3: ������ �� ���C�� D7 �:@:E
� �� ���� � � ��� ! ������ ��� � � ���
��� ��� ��7 ��� � �'�� ����� ��7 � �'�� ����� ��� ������� �� ���� ����� ���&������� � ���� '������ �+I-��E� B-!I�CC J�CIC��2� ,B� �+ �� �, � 2� �� C�� C����
DRDC Ottawa TR 2013-160 21
![Page 42: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/42.jpg)
� :����� ����������D ������ O +�����J<" ���� �:���� *�&� @7�������
Table 4: ������ �� ���C�� D7 �:@: ���� <����� 7.* E
� �� ���� � � ��� ! ������ ��� � � ���
��� ��� ��7 ��� � �'�� ����� ��7 � �'�� ����� ��� ������� �� ���� ����� ���&������� � ���� '������ �+I-��E� B-!I�CC J�CIC��2� ,B� �+ �� �, � 2� 2J� �2� C����
6� �� �����(��� �'��� �%�'�� � � %�'�� !�� ����������&� ��� ����� �������� � � ���"%�����(�&� " ��� K!IL� ��� ������'�� �� ���� �� �� ��������� �� �� ��� ������� � �� (��� �� ���� ��� ��� ����� ��/ �������-
%�'�� 2 ���� �� ��� �� ������� �� ��&� '��� ��� ����- %�� ���� ��������/ ������� �� ������� � E ��� �������'�� �� ������� ��� ���� ����� �� %�'��!-
%�� ��� ��������� ������� ��� ���� ���� ���� � �������� ������ ����� K��� ���,��� B ��� J �� %�'�� 2L- %�� ������ ��� ��� ����� ���������� ������ (���� ��/ ���5�� ����� ��������- *��� ����� ������5������ �� � �'�� �� ���� ����� �� ���� ����� �� �J ��� �� ���� ������ ��� �7����� (� ��� ��� � � ��,���� 6����
G���� �:) 2 I� X C 3�1� C 3�1� (�� C� 3+ �� �.��-
<�� � �� � ����� �&�� ���� ���������� ��������� (��� ��&� � '� ����������� (������� ������� ���� �� ��������� �� ���� �� �� �� � �� �� (����� � ��� ��� ���0��'���� ��-�-� 0���� ��- 6 �� ��&���'�� � �������� �� ������5����� �� ���� �� ����� ��� �� �� � ��� '��- %�� ������ �� ������5����� � � '� ����� �� ������ ���� � ���� �� �4�� �� ��� ��� �� �� ��� �� ��� �� ����� �� �� �� (�����- %�������(��� ��5����� ��� ��� ��� �� ��,������1�� ��� �����,������1�� '��0�������5����- %�� ��,������1�� '��0������� 5��� �� �� '��0������� 5��� (���� ������1,���� �� �� ���� �� �� �� �� ������� 5��� ��� �� �����,������1�� '��0�������5��� �� �� '��0������� 5��� (���� ������1���� �� ��������� � �� �� �� �������5���- ��� �� �� ���� ��5����� ������� � �� ����� �����,������ �� � ���� ������� ����� �����,������ �� ���� ���� ���� �� '��0������� 5���-
22 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 43: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/43.jpg)
Table 5: "��� �� ���������? ���������� ���C��� $��� '��� ���������
"�! # ��������
- +�����J<" 3 � �� ���� �����M �����,(�&� �7������ �:*@��- ������ � ��� ����� ������� �� ���� �����M :*@C- +�����J<" �� � ������ � ��� ����� ������� (�� � � � �'�����
�� ���� �����M :*@!- +�����J<" �� � ������ ������ � ��� ����� ������� (�� � � ���� �����
�� ���� �����M :*@2- +�����J<" �� � ������ �'��0� � ��� ����� ������� (�� � � � '��0
�� ���� �����M :*@I- 3������ 3������ �� ���� �����M :*@E- .;!E .; ���� � ��P� �� ���� �����M :*@B- +�����J<" �� � .����� 3 � �� ���� �����M )*+ ������ �7������J- ������ �� � .����� � ��� ����� ������� �� ���� �����M )*+
������
DRDC Ottawa TR 2013-160 23
![Page 44: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/44.jpg)
2.3 Some Weapon Signatures
%�� ����� ��� �� �� � �'���� ��&� '��� � ����D � ������ �� ���� � # � ��� � ������������ �� +�����J<" ����� �� ��� �� � ����� ��P� .;!E- %�� �� � ������ ���� �����7���� ���������� ��� ���(� �� <�� �� �- .�� �'���� ��� ����������������� ���� ����-
<�� �� C ���(� �� �������1�� ����� �� ������ �� �� ,������1�� ���,���� ���R1��� �,5��� ��� �� �� � �'����- 6 �� ����� �� �� �����&� ������� ����� �� ������� ��� �� �� �'���� �� &�� ��4����- <�� �� ! ���(� �� �������&� ��,��� ���������� ������� ���"�- %�� ��" �� �� .;!E �� � �� ������� ��� �� ���� �����'����� (���� �� � � � �� ������ ��1�- .���� .;!E ��� ��� &�� ����� ��������� ��-EC�E 3�1- "���� �� .;!E ��" �� � �� ������� ��� �� ��" �� �� ���� �����'����� ��� '��� &���'���� �� ��" �� �� ������� �� �������� ��� �� ����� � �������� ����� �� <�� �� 2- *� ���� ��� �� �� .;!E ��� ������ ����� ���������'���( C�� ��1- %��� �� ���(� �� <�� �� I (���� �� ��,��� ��� �����,��� ��"�� .;!E ��� ����� ���� �� ��1 � C 3�1- . ����� ���0 �� �� ��,��� ��" ���'���&�� � �!2 ��1-
%�� �����,��� ��,������1��� ���R5��� �������1�� ������ �� �� �� � �'���� ��� ������� <�� �� E- 6 �� ����� �� �� �����,��� (����� ����� ��� ��� ��4���� ���� ����,��� ����� ���- %��� �� �� ��������� �� ������1���� ��&���� ��� �� '� �7��������� �� � ����� �� ���� �����5�����- %�� �����,��� ��" �� �� �� � �'���� �������� �� <�� �� B ��� <�� �� J- %�� ���0 �����,��� ��" �� .;!E �� � �-CJJJ3�1 (���� �� � �� ������� ��� �� �� ���/ ��� '��� �� �������� � �� ���0 ���� ��,��� ��"-
24 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 45: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/45.jpg)
radius a = 3 cm length: 13 cm
width: 9.2 cm
length: 16.6 cm
width: 10.6 cm
thickness: 4 cm
length: 50 cm
width: 21 cm
thickness: 3 cm
(a) (b)
(c) (d)
radius a = 3 cm length: 13 cm
width: 9.2 cm
length: 16.6 cm
width: 10.6 cm
thickness: 4 cm
length: 50 cm
width: 21 cm
thickness: 3 cm
(a) (b)
(c) (d)
Figure 12: 4����� �� ��� �� �'C��� $��� '��(������� ��)������ �� ������80�1 ����6 0'1 ��� )���6 0�1 <����7.* ���)��6 �� 01 ��������� ��F !G��
DRDC Ottawa TR 2013-160 25
![Page 46: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/46.jpg)
0.5 1 1.5 2 2.5 3
x 109
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
frequency (Hz)
no
rmal
ized
mag
sp
ectr
um
sphere
grenade
beretta
AK47
Figure 13: �������� ��)���� ������ �� �� ������ 0���������1 '��(������������� ��H� �� ���� �'C���8 ���� �� ����� � I 2 ��6 � ��� )���6 ��<����7.* ���)��6 �� �� ��������� ��F !G��
Figure 14: ������ 0���������1 �� �� ���� �'C���8 ���� �� ����� � I 2 ��6 ���� )���6 �� <����7.* ���)��6 �� �� ��������� ��F !G��
26 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 47: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/47.jpg)
Figure 15: �� �� *,4� /G $������ �� ������ �� �� !G��
0.5 1 1.5 2 2.5 3
x 109
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
frequency (Hz)
RC
S a
mp
litu
de
spect
rum
(m
2)
Y pol, PzEy
X pol, PzEy
Figure 16: �� ����� ��� !G� ���$��) � ��C�� ��$���%���� ��( �� �� �������� �� :G3 75��
DRDC Ottawa TR 2013-160 27
![Page 48: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/48.jpg)
0.5 1 1.5 2 2.5 3
x 109
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
frequency (Hz)
no
rmal
ized
mag
sp
ectr
um
sphere
grenade
beretta
AK47
Figure 17: �������� ��)���� ������ �� �� ��������� 0&��������1 '��(������������� ��H� �� ���� �'C���8 ���� �� ����� � I 2 ��6 � ��� )���6 ��<����7.* ���)��6 �� �� ��������� ��F !G��
Figure 18: ��������� 0&��������1 �� �� ���� �'C���8 ���� �� ����� � I 2 ��6 ���� )���6 �� <����7.* ���)��6 �� �� ��������� ��F !G��
28 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 49: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/49.jpg)
Figure 19: �� �� *,4� /. $������ �� ��������� �� �� !G��
DRDC Ottawa TR 2013-160 29
![Page 50: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/50.jpg)
3 Parametric Studies in Terms of Distance,
weapon, Size, Mutual Position and
Polarization
3.1 Defining the Weapon Signature
%�� ��������� � ���� ��&� ��� ��( '��� ������ � �� ���� (���� �� ���� �� ������ ����� �� � ������� �� �� � ��� '��� �-�-� ���� ��� �� ���� �� ���� �� �� ��' �� � ���-
%�� ���� ����� ��� ��� '� �7����� ���� (� ��4���� ��������� ��� �� (���4���� ��� �� �7������� ��� :*@ ��� �� )*+ �������-
3.1.1 Plane Wave Excitation (PWE)
%�� (����� ����� �� �� �7������� �� ���� �� �� ������7R&�� �� �������� ���R1��� 5���� �-�-� �� ������� 5��� �� �&�� ��� �� �� �������� ���� (���� �� �����(�&� �� �������- %�� ��� 5��� �� ��/ ���� ��� �� (����� �� ���� �����- %��� ���������� ������ �� ��-
.����� (����� ����� �� ��� '� �'����� (��� �� (����� �� �� �� � ��� '��-%���� (� ��� ������ ��� ��������� R ��� (�� �� � ��� ����� ��� ��� (�� ��� ��� ��� �7��� �� ���� �������� ��� �� (����� �� �� '��- 6� �� 5����� ������ �� ��� 5��� �� �� � ��� �� ������ �� �� �������� ��- 6� �� ��������� ������ �� �������� ��� �� �� �� �� � ��� (�� �� (�����- *� ��� ����'��� �� (����� ����� �� �(��� � ������� �� �� � ��� '��� ��
����� � ��� � �� ��!�
6 �� ������� � ������� ����� (�� �� �� ����� � �&�� �� �� ������� �� ��
(����� ����� �� � � � �� ����� ���7��� �� �� � ��� '��-
6� ��� ������ �� ����� �� �� �� +�����J<" ����� � �� � ���� �� ���� ��������D
� ����� � � �� �'����� �(��� �������
� ����� � �� �� ���� ���� �� ������
� ����� � � �� '��0 ��'�&� (����-
6� ��� ������ �� ����� (�&� �� ������� ���� �� ���� ��� �� &������� ������1��- %������ ����� ��� ���(� �� <�� �� ��-
30 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 51: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/51.jpg)
(a) (b) (c) (a) (b) (c)
Figure 20: ��� ����������� ��������) ��� ��������� �� �� <����7.* ����)�� �� �� '��8 0�1 �����6 0'1 ��6 �� 0�1 '��(� ,� ��� ���� �� ���� $�? �������� ���� �� ����� �� �� ?�������� ��������
3.1.2 Excitation with an UWB Antenna
6� ��� ����� �� ����� �� �� ��� '� �7������� �� ���� �� �� ��P����� ���8������� ���� ��� � �� ������ ��������- %�� (����� ����� �� �� ��� �'����� ��
����� � ������� � ������ ��2�
(���� ����� �� �� (����� ����� �� �� �� �������� �� �� ������ ����� ��� �� ����
������� �� �� ��P����� � �� ������ �������� �� �� �������� �� �� (��������� ������ �� �� ��P����� ���8���� �� �� ������ �� ���� �����- %�� �'���������� �� ��� ��� '� �������� � �� ����� �� �� �� (����� �� ���� ����� ��(��� �� �� (����� ����� �� �� �� �������� �� �� � ���� '�� �'����� ' �������R(�&� ��� ������� K����� � �� ���&�� � � '������L-
< ����� �� (����� ����� �� �����&�� ' �� )*+ ������ � � '� � ���� ����� ����� (���� � �� '�� (���- "������� � �� ���� �� � �����R(�&� �7�������(� ��/ ��� �� ������ �� �� ��� �� �� ���� �� � � ��� ����� ��� �� �� ���� �� �� ��� (�� �� (�����- %�� (����� ����� �� �� ��� ��������� ��
������ � �������� � ������� ��I�
(���� �������� �� �� �� �� �� �� ����� (���� �� (����� �� �� �� � ��� '�� ���������� �� �� �� �� � �� ������ �������� (���� �� � ��� �� �� ��� ���������� (������-
DRDC Ottawa TR 2013-160 31
![Page 52: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/52.jpg)
%�� (����� ����� �� �� ��� ��� ' �� )*+ ������ �� � '� � ���� �� �������� ����� �� �� ������ (��� �� )*+ ������ ������ (��� '� ��������- %���(��� ���� ���'�� � � �������� ��� ���� �� ��&�� �� �� �� (�� ������ � ��������� '�(��� �� ������ ��� �� ����- *� ��� �� �� ��������� '�(����� � ��� '�� �� � ������� ��� �� )*+ ������ �� ��0�� � '� �� ���� � �������&�R����R5��� �� ��������R����R5��� 1���� ���������� �������� �� �� ��� ��������- %� �������� �� ��7�� � ����� �� �� ����� (� ���� ���� � 0��( �������&�� ������R�R����� ����-
3.2 Weapon Size
%�� (����� ��1� �4��� �� ����� �� �� ��� �� (� ����������- <���� �� ��1���������� �� �������� ��������� ���/ ������- %�� ����� �� �� �� �������� � ���,������ ���/ ������ �7��'���� � ������������ ���0 �� ����� ��- %�� ������� ��(����� ��� �� ������ �� ��������� ���/ ������- %�� �������� ���/ ������ ���������� ����� ����� �� �� ���R��� �������� �9%�� �� � ����- 6� �� �'���&�� ��"�� �� ��&�� ���/ ��� '��� ��� �� ���0� ' �� ���������� (�� ���/ ���� �� �������������� � � '� ���� �� � ������ ���/ ��� '���- " �� ����������� ������������" �� ���� �� <�� �� ��� �� ���� �� � ������� ������ K��� ������� ������L- %��������� ������ ����������� � ���� ��1�� �� �����7����� ��� �� ����- 6� �� �����/ ��� '��� �� ������� �� ��" �7��'�� ��� �� ��&���� ���0� �� �������'�� ���,�� ���� ��� ��� ���/ ��� '��� ����� (���� �� ����=� ��������� ������- %��� ��� ������'�� �������� ��� � (����� ������� ���� '���� �� ������� ����� ���-
"������ �� ��1� �� �� ���� � �� ������ �� �� ����� �� ��� ��������� �� ���� ��������,���� ���- %� �� �&�� �� �� ������� � ��� ���� �� �7��� ���������� ���� �� � �� ��-�-� �� ���/ ��� '��� ���� �� ������ �� �� �� (����� ������������/ �������� �� ��" �� ���� '� ����� � � � �� ��1� �� �� ����- .� �� ����'������ ��&���� (�&������ ��� ������� �� ��" ���������� �� �����R������ �� ������� ��������� ��� � �� �������� �� ��������� K��� <�� �� � >����� ������L-
%��� �� ��� ����� (�� �� ��" �� �� +�����J<" ����� � (���� (�� ���� ������ ���� ���/ ��� '����D ���� 2� ��1 � C�� ��1� ���� C�� ��1 � C 3�1� ������� C 3�1 � J 3�1 K��� <�� �� � L- 6 �� ����� �� �� ��������� ������ ��� ���(����� ���� �����7����� '�(��� �2� ��1 ��� C 3�1-
< ���� ���� ����� ������ � �� ��������� �� �� �'��� ��1� �� �� ��" �� ��&��'���( ��� ���� ������ ������-
32 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 53: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/53.jpg)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
x 109
0
0.05
0.1
0.15
0.2
frequency (Hz)
RC
S a
mp
litu
de
spect
rum
(m
2)
Y pol
x
y
incE
P
Figure 21: �� ��)���� �� ������� �� �� <���� ���)�� �� � $�� ��%�������) 0���� 3@ 75� �� . 45�1� �� ���� $�? �� ������ ����) A� 0� �������)?���� B �� ���� �� H� �� ������� ����) �1
DRDC Ottawa TR 2013-160 33
![Page 54: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/54.jpg)
L
D
P
E L
W
T
P
E
L
H
W
T
PE
(a) (b) (c)
L
D
P
E L
W
T
P
E
L
H
W
T
PE
(a) (b) (c)
Figure 22: �� ����� , �� � ����� �� ���� ������������� �������� 8 0�1 ,�������6 0'1 ,�����6 0�1 ������� �� ���� $�? &�������� �� ����) � �� ��� H� ��&���������
3.3 Weapon Shape
Table 6: ;�������� �� �� ����� ����� ���� �� ��%����� ���� @�2 �� 2 45�
6,������� ��� ��� 6,���� ��� ��� �,������� ��� ���� 9 � 9 * % 9 � * % - �� � �� � C �� 2� �2 C�- ��� �� ��� �� C ��� �� 2� CC- C�� C� C�� C� C C�� 2� E2 C!- !�� !� !�� !� C !�� ��� �� C
6� ����� � � � �� �4�� �� �� ����� �� �� (����� ����� ��� (� �������� ������� �� ������ ������D �� S6= ����� ��-�-� �� ����� �� � 0���� �� � ��P�� ��� ��S�= ����� ��-�-� �� ����� �� � ����� ��- %�� ��&�������� �� ���� ��� �� ������� ���� ����� (�� �� ��1� �� �� �'��� �� �� � ������������� ��� �� ���� ��'�� ���/ ��� '��� ��� '� ����- %�� ��� ���� �� � ��� ��� ���(� �� <�� ���� ��� ���� ���������� ��� � �����1�� �� %�'�� I-
%�� ��,��� �G ���� ��" �� �� 6,�������� ��� ����� �� <�� �� �C- 6 �� �'&�� � �� ���� ������� ��������� �� ��1�� �� ����� ��������� ����� �(��� �� ��(�� ���/ ������-.�� �� � ������� ��(�&��� �7��'� � ���� ��� ����� ��������� �� �� ���/ ��� '���'�(��� �-C 3�1 ��� C 3�1- %�� �����,��� ��" ��� �������'�� �������� ��� ����,��� ��" ' � ����� �� ������ ��� ��� �� ����� ����- N�� ������� ��� �� ����'���&�� �� �� ���� �� �� 6,����� (���� ��,��� ��" ��� ����� �� <�� �� �!- %�������,��� ��" ��� ����� �������'��- . �� ��( ���/ ��� ���� �� 6,���� ������������ ����� �������� ����'�� ���� ���� �� �� 6,��������- %��� �� � � � �� ���
34 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 55: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/55.jpg)
Figure 23: ������ 0J����1 �� �� ,�������� ���� @�2 45� �� 2 45��
Figure 24: ������ 0J����1 �� �� ,������ ���� @�2 45� �� 2 45��
DRDC Ottawa TR 2013-160 35
![Page 56: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/56.jpg)
Figure 25: ������ �� �� �� 4 ����� ���� @�2 45� �� 2 45��
Figure 26: ��������� �� �� �� 4 ����� ���� @�2 45� �� 2 45��
36 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 57: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/57.jpg)
�� �� ������ �� �� (� ��� �� �'���� ��� �� ������&� �������� (���� ���������R�������� ����� ��������� ��� ���� �������- %�� ������&� ���� �� �� ������� �����5� � ��� ���/ ��� '��� (���� � '������ �������'�� � �� (�&������� ���� ������� � ���- %�� �����R�������� ��������� ��� �� ����� � ��&� � �����5��������-
%�� ��,��� ��� �����,��� ��" �� �� �,����� ��� ����� �� <�� �� �2 ��� <�� �� �I-%��� ��� ���� �� �����5��� �����,��� �H,���� �� �� ���� �� ����� ������� ��� ����,��� �� ���� (���� �� � � � �� �������� �� � ���� ������� �'��� ����� �� ,�7��-%�� ����� ��������� �� � �,���� �� �� ���� ����� $ �� �� �� �� 6,������� �� ���(�� ���/ ��� ��� �� �� �� 6,�������� (���� �� � � � �� �&����� �������� ���� ����� �� �� ������� �'��� ��-�-� $�% � $�- %� �� �� ��(�� ��������� �� �������� �,���� ���0� '���( �-C 3�1-
<�� / ��0 �����7�������� �� �����(��� � �� �� � �' ��� '� ���D �� �&����� ��������� �� �� �'��� ��-�-� ��� � �,������ ��� �� $ � % �� � (��� � ������� ' ������ �� � (��� ��&� �� �����7���� &�� � �� �� (�&������ � �� ��(��R���/ �������� ��������� �� �� �� � ��- <�� � ��� 6,������ �'���� �� �&����� ���� ������� ����� $- 6� �� �'��� �� ���0�� ��-�-� ��� �� 6,�������� � � $����� �� ���������� �&� �� ��0�� � '������ ��� ���� �(��� ��(�� ���/ ������- 6� �������� (��� ������� ���� �� �� �'��� ���������� ��-�-� ������� � '�� ��������� �� �����R������������� �� �� �'��� ��-�-� �� ������ �������� ��� �� '� � ������� ' � ����� �� ��� ����� � �'��� �� �����7���� &�� � �� �� (�&������ � �� ��(��R���/ �������� ���������- .���� ��� � �� T�� ��Y �� T� '����Y �'����� �� ���������� ��� ��������� ����-
%� �� � ���/ ��� '���(��� ���� C�� ��1 � C 3�1 �� � ��'�� ��� ������� ���,������ ����� ��� �� ��� 6,������ �'���� �� ����� ��(���� '�(��� 2 ��� 2� ��-*�� ���� ���������� ������ � �� �� ����� ��� �� ���� ����� �� �� ��� ��,����� �����- %�� �'�&� ���/ ��� '��� �� �'&�� �� (��� � ��� ��� ��������� �������� ��� ����� ��� �����-
3.4 Weapon Orientation and Incident Wave
Polarization (Beretta in Open Space)
%�� �4�� �� �� ������� ��� ��������� �� � ����������&� (����� ��� +��,���J<" ����� �� (�� ������ � �� ����� (�&� �� � �����1�� ����- *� ������������ ����� (���� �� ����� � �� ��� ������ (�� � ����� (�&� ������� ����� ������� � ��� ����� ��- *� 5�� �������� �� ���� �� �� ����� (�&� ����� �-
DRDC Ottawa TR 2013-160 37
![Page 58: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/58.jpg)
x
y
2P
3P
incE
P
x
z
2P
1P
incE
P
z
y
3P
1PP
incE
(a) (b) (c)
x
y
2P
3P
incE
P
x
z
2P
1P
incE
P
z
y
3P
1PP
incE
(a) (b) (c)
Figure 27: �� ���������� �� �� ���)�� $��� ����� �� �� ���� $�? ����������) � �� �� �'��?����� ������ �� $���� �� �� �� ����� �� B������) ?����B ���$� �� ������� �� ������ �� �� ?���� ���$� �� ��H� ������������� ������� B/ ����� � ���������� ����� $��� �� ������ B: �� B2 �� �� .@ )������) & �� K�6 ������?��� �� ������� ���� �� ��� �'��?����� ������ �� ��$���� �� ��� �� ���� K ��� �� ���� ��������) ��������� �� ��� ������ ���� �� ��� ����
3.4.1 Plane Wave Along Z (Broadside Illumination)
%�� ������1���� �� �� ����� (�&� ��� �� � � ��������� �� ��� ���� ��� ��� ������� <�� �� �E- %�� ���� ���������� � (���� �� (����� ��" �� ��&�������� ������(� ' �� �'���&���� ����� ��� ��� ��� ��- ��� �� �� ��" �� � ���R1���/ ��� ��� �� �������� ���� �� ���� �'���&���� ����� � �� (����� �� <�� ���E ��� �� � ����� Z �� ��� ��� ����������� �� ���������- .�� ���� ����� ����� �� ��� 1���-
%�� �,� , ��� �,������1�� ��" ��� ����� � ����� ��� �� ��� ��� �� <�� �� �B�<�� �� �J� ��� <�� �� C�� �������&��- . �� ��������� �� ����� '�� �� ��, ��������,������1�� ��" �7��'� ����� ��������� � I!2 ��1- %��� ��������� ������� ������ �� ��" � �� ��� ��- .�������� ����� ��������� ������� �� �� ��,��� �H ������" � �� ��� �� �� (��0��� � ��-
6 �� ����� ���� �� ���� �� <�� �� �B� <�� �� �J� ��� <�� �� C�� �� � ��&�� ��"������� ������� ��� ��� ���������� �� (����� � �� ��/ ���� �� � �������� �� �� �� ��� �� � ����R��������� ��� ���������- %� &���� ��� ����� ����� ���� ������1���� ���� ��" �� ����� ��� �� ���� �'���&���� ����� �� � ������� ��� K<�� �� C � <�� ��C�� ��� <�� �� CCL- +�� �� H, ��� G,��� ��" ��� �� �������'�� ����� ��� ���&�� ������� ���/ ��� ���������� �� �� �������� ��� �� ��������� ���������-
� � � �� ��������� �� �� ���'���� (� �7��� ������� ��� �� �� �� �,������� (�&�
38 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 59: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/59.jpg)
Figure 28: �� �� �� <���� ���)�� �� B/ 0���������� ������6 ����) K�1� ��LM����# �� �� ���������� $��� �� LJ����# �� �� ������������� $��� ����� ���� ������ $�? 0�������� ������� ����) �1�
Figure 29: �� �� �� <���� ���)�� �� B: 0����) &1� �� LM����# �� �� ���������� $��� �� LJ����# �� �� ������������� $��� ����� �� �� ������ $�?0�������� ������� ����) �1�
DRDC Ottawa TR 2013-160 39
![Page 60: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/60.jpg)
Figure 30: �� �� �� <���� ���)�� �� B2 0����) K�1� �� LM����# �� �� ���������� $��� �� LJ����# �� �� ������������� $��� ����� �� �� ������ $�?0�������� ������� ����) �1�
Figure 31: �� �� �� <���� ���)�� �� B/ 0���������� ������6 ����) K�1� ��LM����# �� �� ���������� $��� �� LJ����# �� �� ������������� $��� ����� ���� ������ $�? 0�������� ������� ����) �1�
40 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 61: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/61.jpg)
Figure 32: ������ 0M����1 �� �� �� <���� ���)�� �� �� ��� �'��?����������� B/6 B: �� B2 ��� � �������� $�? ������� ����) ��
Figure 33: N���� �� �� �� <���� ���)�� �� �� ��� �'��?����� ������ B/6 B:�� B2 ��� � �������� $�? ������� ����) ��
DRDC Ottawa TR 2013-160 41
![Page 62: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/62.jpg)
Figure 34: ������ 0J����1 �� �� �� <���� ���)�� �� �� ��� �'��?����������� B/6 B: �� B2 ��� � �������� $�? ������� ����) &�
Figure 35: ��������� 0M����1 �� �� �� <���� ���)�� �� �� ��� �'��?����������� B/6 B: �� B2 ��� � �������� $�? ������� ����) &�
42 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 63: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/63.jpg)
x
y
2P
3P
incE
P x
y
2P
3P
incE
P
(a) (b)
x
y
2P
3P
incE
P x
y
2P
3P
incE
P
(a) (b)
Figure 36: ����������� �� �� ������ $�?� �� �$� �����$��� ������������� �� ��<���� ���)��� �� ���� $�? ������������� ��8 0�1 B&��6 0'1 B��&�
�� �,������1��- 6������ '�� �� ��,��� �G ���� ��� �� �����,��� �H,���� ��" ��������� ����� ��(R���/ ��� ���0 �� �� �������� ��� �� ��������� ��������� K���<�� �� C! ��� <�� �� C2L-
6� � ����� (� ��� ����� �� �� � '����� �������� �� �� ����� � '���� �����5�����&������ � �� ���� �����������- 6� ���� (����� ��� � ��&�� ������� �� ����������� ������� ���� (��� '� �� �����5��� ��&����� �� ��/ ����� �� �������5��� � ��4���� ��� ��� ��������- 6 (� �� � 8�� � ���� �� �� '��0����� ���->� �� ���� ����� ��������� '�� ��, ��� �����,������1�� ����� ��� � �� ����,���&�� ������� �� �� ����� �� '�� �� ���������� �'� �� ���� �� ����������(�� � ������ ������� ������1�� ������- . � ��R������1���� ���� �� ������'��-
3.4.2 Plane Wave Along X and Y (Narrow-side Illuminations)
6� ���� ���������� �� ��������� �� �� ����� � (�� ������ � �� ���'�� ��,������� ���� ������� �� ���� �� ������'�� �� �� ���&�� � � '������� ��� ���������� �� �� ����� (�&� �� �������- %��� �� ��� ����� �� <�� �� CI- %��� � � ��������� �� ����� � �&�� �� �� ����� �� �� � �� ������� �� �� (����� ����� ��������� ������-
%�� ���� �� <�� �� CI� �� �������� � �� S���= �� &��( �� �� :����� &���� ������,��� ����� � ��� �� �,5��� ������1���� ����� - %�� ���� �� <�� �� CI' �� �������� ��� S��� =- <����(��� ��� �������� ��� �� ����� � ���� �� �� ���&�� � � '���������������� ����� �� ��� ������ �� S��= ��� S��� =-
%�� ��,��� �H ���� ��" �� �� ��� ���� �� �������� � �� �� �� �� ����-
DRDC Ottawa TR 2013-160 43
![Page 64: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/64.jpg)
0.5 1 1.5 2 2.5 3
x 109
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.2
0.22
frequency (Hz)
RC
S a
mp
litu
de
spec
tru
m
Y pol, PzEy
Y pol, PxEy
Figure 37: ���������� �� �� $���� ������ �� $�� �� �� ��������� ���� ������� 0B���1 �� ���� �� �� 0B&��1�
0.5 1 1.5 2 2.5 3
x 109
0.05
0.1
0.15
0.2
frequency (Hz)
RC
S a
mp
litu
de
spec
tru
m
X pol, PzEx
X pol, PyEx
Figure 38: ���������� �� �� $���� ������ �� $�� �� �� ��������� ���� ������� 0B��&1 �� ���� �� �� 0B��&1�
44 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 65: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/65.jpg)
6� '�� ������ �� �,5��� �� ������1�� ����� - %�� ��4������ �� �� �� ����� ����� �������� (���� ��� �� �� �����(R���� ��� '�������� ��� �������� �������&��-%�� (����� ��" �� '�� ����� ��� �������� �� <�� �� CE- %�� ��(R���/ ��� ���,������ � �'� IC2 ��1 �� ������ ��4���� ' �� ����� �� ��� �������- %������R���/ ��� ����������� ��(�&��� ������ �����5����-
"�������� (� ������� �� ��,��� �G ���� ��" �� �� ��� ���� ������(R����� (�� ����� �'��������� ����- <�� �� CB ���(� �� �� (� �� ��� ��4�� ��� �����5������ �� ����R���/ ��� ��� �� �� '���-
6� &��( �� ���� �'���&������ (� ��� ����� �� �� �� �������� �� ��� ������� ������ ��P ���� ������ �� (�����=� ��������M �� ���� ��������� ����� ������ ������� ���/ ������- %��� ��� '� �7������� (�� �� ��� �� �� ��" ������� ����� �� �� �������� ���������� ' ���� �� �� (����� �����R������ �����&� � ��(�&������- . '�������� ��� �������� �� (����� ��������� �����R������ �� ��������� ���(��� (�� ���/ ���- %��� �7������ �� � �� ������ ��4������ '�(��� ��'�������� ��� �� �����(R���� ��� ������� ��" � ������ ���/ ������ ��� � ����(R���/ ��� ��� (���� �� �������� ��������� �������� �� �� ��-
6 �� '� '���5���� � �7���� (� �� ���� �������&�� ������ (���� ��� ����� ��� '��� ���� ��4���� ������- %�� ������ ��� ������ ����������� �� ��������������-
3.5 Weapon Position on the Human Body (Beretta and
Man)
����� (����� ������� ������ � �� ������� ��� ��������� �� �� (����� (�������� � �� � ��� '�� ��� � ��&�� ������� (�&�- "� ���� C �������� ��� � ������� ��������D �� ���� �� �� '��� �� �� ���� �� �� '�� ��� '����� �� '��K��� <�� �� ��L- %�� ���� �������� ��� �������� � �� S<���=� S"���=� ��� S+��0=-
)���� @/ ���� ��!�� �� ����� �� �� �� +���� ����� � �� ���� ���� ��� �� ������������ �� �� ���� �� � 1,������� (�&� ������1�� ����� �:1@ ����� (�&�� ������ �� �� ��� 5���- %���� ����� ��� ��� �������� (�� �� �������&� (����� ��"(��� �� (����� �� �� ���� ����� ��� � ����- ����� ��� ���,5��� ��� �� ��� ��������� : ��������� �� ���-
%�� (������ (��� �� ���� �� �� � ���� ��P ����� ������ '�� �� ����� �� ����� ����� �� �� ���,5��� �� ��- %��� �� ��������� � � ��� �� �����,������1���� ����-%��� �� ��� ����� �� <�� �� CJ ��� <�� �� !� ��� �� ��,��� ��� �����,��� �� �����������&��- %�� ��, ��� �����,��� �� ��� �� �� (������ (��� � �� � ������� ������ �� �� ���� ��� �������� (�� �� ��, ��� �����,��� �� ��� �� ���� ����� ��<�� �� ! ��� <�� �� !�� �������&��- %�� �� ��� �� ���� ����� ��� �� �� ��������
DRDC Ottawa TR 2013-160 45
![Page 66: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/66.jpg)
Figure 39: ���������� '�$� �� ������ 0M ���1 '��(������� ��� H� ������ B/ �� �� ��� �� �� ��� $��� � $���� ,� *���� �� �� �� ��� �� � ������� 0�� $����1�
�� �� � ��� ��4�� �����5����- 6 �� ����� �� ����� �� ����� �7��� '�(��� ����� ��� �� (������ (���� �4��� �� (����� ����� ��- H�� �� ����� ������������� ������� ���� �� � ����� ���� �(��� ��(�� ���/ ������ �� �'���&�� �� �� ������ �� (����� � ������� � �� � ��� '��-
%�� (����� �� ��� �� �� ����� �� � ����� � � �� ���� �� �� � ��� '�� ������(� �� <�� �� !C� <�� �� !!� <�� �� !2 ��� <�� �� !I- %�� ��4������� '�(����� ��,��� �� ��� �� �� ��� ��� �� ��� �� � �� � � ��� &�� �����- ��(�&����� ��� �����5��� �� �� �����,��� �� ��- %�� (����� ����� �� (��� � �������� �� ���� �� �� ��� �� ���� �����5���� �� �� ����� �� � �� �� �� ���� ����� ������� �� �� �� (����� ����� �� �������� �� ���� ����� ��� � ����-
%�� ��� �� ��� �� (����� �� ��� (��� �� (����� �� � ������� � �� '��0 �� ��� ��� '�� ��� ���(� �� <�� �� !E� <�� �� !B� <�� �� !J� ��� <�� �� 2�- "� �������� � ���� ��� ���� (�� �� �����,(�&� �7������ �����- ��(�&��� ���� � ����� � '� �7����� � �� �7������ (�� � )*+ ������ �� �� �'��� � ���������� '� ��&�� �'� �� ����� �� �� � �� ������� ��� ������1���� �� �� ������� �� ����-
46 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 67: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/67.jpg)
Figure 40: ���������� '�$� �� ��������� 0J ���1 '��(������� ��� H� ������ B/ �� �� ��� �� �� ��� $��� � $���� ,� *���� �� �� �� ��� �� � ������� 0�� $����1�
DRDC Ottawa TR 2013-160 47
![Page 68: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/68.jpg)
Figure 41: �� ������ ��)����� �� �� $���� �� ��� ���� $ �� ��� ��������)����� &����� �� �� ��� �� �� $���� ,� *���� �� �� ����
Figure 42: �� ��������� ��)����� �� �� $���� �� ��� ���� $ �� ��� �����������)����� &����� �� �� ��� �� �� $���� ,� *���� �� �� ����
48 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 69: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/69.jpg)
Figure 43: ���������� '�$� �� ������ 0M ���1 '��(������� ��� H� ������ B/ �� �� ��� �� �� ��� $��� � $���� � �5� ,;� �� �� �� ��� �� � ������� 0�� $����1�
Figure 44: ���������� '�$� �� ��������� 0J ���1 '��(������� ��� H� ������ B/ �� �� ��� �� �� ��� $��� � $���� � �5� ,;� �� �� �� ��� �� � ������� 0�� $����1�
DRDC Ottawa TR 2013-160 49
![Page 70: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/70.jpg)
Figure 45: �� ������ ��)����� �� �� $���� �� ��� ���� $ �� ��� ��������)����� &����� �� �� ��� �� �� $���� � �5� ,;� �� �� ����
Figure 46: �� ��������� ��)����� �� �� $���� �� ��� ���� $ �� ��� �����������)����� &����� �� �� ��� �� �� $���� � �5� ,;� �� �� ����
50 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 71: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/71.jpg)
Figure 47: ���������� '�$� �� ������ 0M ���1 '��(������� ��� H� ������ B/ �� �� ��� �� �� ��� $��� � $���� � �5� < �! �� �� �� ��� �� ���� ���� 0�� $����1�
Figure 48: ���������� '�$� �� ��������� 0J ���1 '��(������� ��� H� ������ B/ �� �� ��� �� �� ��� $��� � $���� � �5� < �! �� �� �� ��� �� ���� ���� 0�� $����1�
DRDC Ottawa TR 2013-160 51
![Page 72: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/72.jpg)
Figure 49: �� ������ ��)����� �� �� $���� �� ��� ���� $ �� ��� ��������)����� &����� �� �� ��� �� �� $���� � �5� < �! �� �� ����
Figure 50: �� ��������� ��)����� �� �� $���� �� ��� ���� $ �� ��� �����������)����� &����� �� �� ��� �� �� $���� � �5� < �! �� �� ����
52 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 73: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/73.jpg)
3.6 Complete System Models and Their Performance
in Frequency and Time Domain Analyses
%��� �� � � ������� � � �� �� ��� ��� �� �� ��� ����� ������ �� �� (��������- %���� ������ ��� &�� ������7 ��� �� ��� ����� ��� �� �� '� ������� ���� � � ����������- ���&������� ������� ��� '��� ���� (�� ������ �
� ���� ��1�
� ������� � �'���'��� '� ������� ��� �'���'���R'� ���� �� �
� ���&������� �� �� ��� (�&������
� ����� ������ �� �� � ��� '�� ��� �� (�����-
"��� �������������� ��� ��&�� �� %�'�� E ��������� ����� � � ��R(�&� ��� ��,����- %���� �������������� ��� � '� �����(�� �� '�� ���R ��� ���/ ���R��������� ������- 6� �������� �� ���R������ ��� ������� �� ����������� ���/ ���'���(��� �� �� �7������ � ��� ��� �� �� �7���� D � ����-
@��'������� �� ��������� �� �� ����� ������ ��� �� ��� ��� �� �� (����� ��,������ ��� '��� �� ���� � �� ���� ������ �8����� �� �� ������������� ������-%�� ������ �� �� (����� ��� �� � ��� '�� ��� �� '� ������5�� �� � �� �� ���,��'�� �� ����� � ��� �� ����� ��/ �������� ����( ��� ������ ���� ��1�� ���� ������������ �� �� ���� ������ ���- 6� ��� ��� ����(� ������������ ������ ���'����(���� �� ������ ��� '� ��&�� ��&���� ����� �(� ���� �� ����-
%�� ������ �� �� ����� �� ��� �� ����R��1� �������� � � � �� 5�� ����� ������-%�� ����� � �'�� �� ���� ����� �� � ������ ��&��&��� �� ������� �� � ��� ����� (����� �� � ��� (��� �� ������ �� �'� -2 � �(� ���� �� � ���- .�� ���� ���� �� ���� ������ (��� �� ������ � ���� �����R(�&� �7���������/ ���� �'� � ��� �����- <�� ��(� �� ��7�� � ����(�'�� ������� '�(��� ����� ���� ������ ��� � ��� ����� �7���� -� �- %��� ���'��� � � '� ����������� �� � �� ��� ����� ' �� ����� ���� �� ������ ����� ������������- " ��������5������ (��� ���� ����( ����������� ���� ������7 ��������� ���� ���� ������� ��� ��� ��&���� � ���� ��� � ����� (������-
DRDC Ottawa TR 2013-160 53
![Page 74: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/74.jpg)
Table 7: ������ �� ������������ ��� �����) �� ����������
���� ���� ��1� ������D ����A�2��7�� �D ����A I
�����&� ���� ��5����� ������������������ � �'���'��� '� ������� � ���� ����AI���&������� ������� ",�������� ���&������� �����D Q �-��2
����� ����,�������D � ���� ,B� �+����� ������ ������ ������ ������� ��� ����A ����������� �� � ��� ��� � � '� ���������
54 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 75: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/75.jpg)
4 Recommendations Regarding Real System
Parameters
%�� �������������� ��&�� '���( ������� �� ���/ ��� ������ ������1����� ������� ��� �������� ��� '����� &�- �������� �����-
.- <�� �� �����'�� ������� �� ����� ��� 0��&�� ��� ���� ��������� � �� �����,������ � ��&�� �� ���/ ��� '��� ���� C�� ��1 ��� �� (� � � C 3�1-*���� ����� � '�������� � ���� �� ���/ ������ � � � 3�1 ��� � 8������� ��� ������ ��������� ���� ������ ���( �� ���� �� �����5��� �������������� �� �� (����� ����� �� '���� � 3�1- @&�� � ����� (����� � �� ��.; !E �7��'�� � ������������ ��������� � � ���/ ��� �� ���� �� �-E! 3�1-%�� ����������� ���/ ��� '��� (��� ��&�� ��� �� �� �������� ����������� � � (������ �� ��1�� �� ��� ���� 2 � 2� ��-
+- %���� �� �� �� ' �� � � ������ � ���� (��� ��&� � �7���� ������1���� ��,&����� �-�-� ���� �������&�� (��� ��&� � '� �/ ����� (�� (� �����,������1���������- %�� ������������� ������ ���( �� �� �����,������1�� ����� ��, ��� �� (������ ��� ������ ���� �� ��,������1�� �� ��- %�� ���� �����5����������� ��� ���� �� �� (����� ������� � ���� ������ � �� @,5��� �� ��������� (�&�- 6� ������� �� ��,������1�� ����� �� �� ������� �����������'� ���� ������� ����� (���� ��� ������� ����� �� @,5��� �� �� �������(�&�-
�- . �� ���� ���� �� � ���� ���( �� � '����� ����� ���� (��� �� ��&������5��� ��&������ �&�� � �������� ���- %��� �� � �� �� � (��� � 8��� ��&� � �����&�� � �� ������� �� �� ��������-
�- >� �� ���� ����� � (� �� ���� �� �� ����� � (���� � ���� �� ��� �������� ��&� � �����5��� ����� �� �� ��������- %��� �� ���� � � � �� ����� �� ����� �����,������ ������ ������� �� �� �����,������ �� �� (������� � ����� ��������� ��� � �� �������� �� ���������- 6 �� � � ������������ ��&� ��&���� �������&�� ������� ���� �������� �� � ������� �������������-
< ���� �������������� ��&�� �������� ������� �� ������ ������ ����� ��� ��7,�� � �������� ��(��-
4.1 Radar Range Equation
%�� ����� ����� �/ ���� ��&�� �� ���� �� �����&�� � �������� ��(�� &�� �����&���� �� ����� �����,������ ���"� �� �� ���� �� 0��(�- 6� � ��������
DRDC Ottawa TR 2013-160 55
![Page 76: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/76.jpg)
�������� ���������� ��� �����&��� ������� ��� ��,�������� �� �/ ���� ��
����� ������ ����������������������
��
����
��
������ &�� ������ &��
������� &��� ��E�
(���� �� ��� �� ��� �� �������� ��� �����&�� ��(�� &�� ��� �������&��M ��� ������ ��� �� ��������� ��� �����&��� ������ �8���������� �������&��M ������ ��������� ��� �� ��P����� ���8����� � �� ��������� ��� �����&��� ������ �����,���� �������&��M �� ��� �� ��� �� ��������� ��� �����&��� ������ ������&�����C
�������&��M � �� �� (�&������� � �� �� ������� '�(��� �� ������ ��� ������� ��� � �� �� ��" �� �� ����-! %�� ������&���� ��� �� ��" ��� �&�� ���� �� �������&� � �� ������� ��� ��������� �� �� ������ ��� �� ����- <��, �� 2 ��� ����� �� ������ (���� ��P ���� �� ������ �� �� '��0������� ������-%���� ���D �� ���� ����� ���� ���� �� ����� �� �������� ���� ���� ��� �� ����� ����������� � �� ���� ���� ���-
*��� �� ����� �7����� ������1���� ��&����� ���� ��� (� �����&��� �������-%������� ��� ��� ������1���� �������� � �� �� �� ��������� ������ ���,����G ������� ��� �� ���� ��� ������1���� ��������� � �� �� �� ��������������� ������,��� �G �������- 6� �������� �� '��0������� ������ ������� '��� ��,��� ��� � �����,��� ��������- %�� (� '��0����� ��������� ��� ���,�������� ������'�� ' �� ��,��� ��� �� �����,��� ��" �� �� ����� ��� ��� ��-%�� '��0����� �� ���� ��� �� ��������� ' �� ���������� ������1�� �������-%� �� (� �����&�� ��(�� &�� �� ��&� � '� ���� ����� �� ��,��� ��(�� ���� ��� �������,��� ��(�� ���� ��� ���� ���� � ������ ����������� ������ �� ��(�� �� (���� ��,����1���� �� �� ���������- ��� �� (� ������� ��� ��������� �� �������� �� 1����� ���� ����� ��� �� �� �'����� �� � ����� (�� '�� ������� �� ���� ����=� ���,����� �� ��7�� � ��������- *� �� �� �� ������� ��� ������1����,���� ����-%��� �� ������ (��� �� (� ������� ��� ������� ������1�� ��� ��� �������������������� � ���� ����M �-�-� � %G ������ �� ����� �� �� �G ������ �� ����� � ����� ���������� �� ����� �- ��(�&��� ���� ���� ������1�� ������� ��� '� ������1�,������ ���� ���� �� (���M �-�-� � %G ������ �� ����,���� ���� ���� ������1�� ����� �G ������ �� ���,���� ���� ���� ������1��� �� &��� &����-
�%�� ������ �8����� �� �� ���� �� �� ��(�� �������� ' �� ������ � �� ��(�� ��� ��� ��������- 6 �� � ���� �� �� �� ������ �� �� ������ �� � ��-
C%�� ������&� � �� �� ���� �� �� ������ ���� � �� �� ������ �8����� �� �� ��� ��V���-�-� � � ���- + ��5������ �� ������&� ���(� �� �������� ������ �� �� ��&�� ���������������� ' �� ������ �� �������� � �� �&������ �������� ������- %�� ���� �� �'������� �� ��� ������� ��(�� ��&���� ' �� ��������� ��� � �� ����� ����� �� � �������-
!%�� ��" � �� � ���� �� �� �4���&� �������� ����� (����� (��� � ������� ' �� ��(������� �� �� ������� (�&�� ���� ��� �� �4���&� ��� ������� ��(�� � �� �� �� �&������������� ������ ���� ������� ��(�� ��&���� ' ��� �� �� ���� �� �� ���� ��� ' �� �������� � �� �����&��� ������-
56 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 77: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/77.jpg)
tR R=
rR R=
( , )t tθ ϕ
TX
RX
( , ) ( , )r r t tθ ϕ θ ϕ=
( , )i iθ ϕ
Figure 51: 7��������� ���� ������� �����������) �� ��)��H���� �� �� ������ ��������� �� ���������� �� �� ������� �� �� ���)�� �� ���� ����� ��� ���� ������ �����?��� ; $���� ��'���������� ��� �� �� ��)���� �������� ���� ����� �� ���)� �����? �� �� ������ '����)��� �� �����?��� �� �� ���?��) ������� ��� �� �� ��)� ���� ���6 �� $���� �� '��(������ ����?�� ������)���� ��� '����)�� �� ����� �� ��� $�� �� ���� �� �� �����������) ������6���� ��� � ���� ���� �� '��(������ ��)��� ����)�� ��� ��'���������� �� ����)� �� ������ ���� ��� �� $���� �� ���)� �� ���������� �� ��)� �� �������� ��(� �� �� ����� �������� ����� �� �� ���)��
DRDC Ottawa TR 2013-160 57
![Page 78: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/78.jpg)
����� (� ��� �� �� �� ��������� ��� �����&��� ������� ��� ��������� �-�-� ��������&���� ��� �� ���� ��� '�� �� ��,��� ��� �� �����,��� �����&��� ��������� (��� �� ��� �� ��������� ������- *� ���� ��� �� �� �� ��������� ��������&��� ������� ��� ������� �� �� ���� '������� ��������� ��� ��,��������� �-�-����� ��� � ���� ���� �� ��� ����� �� <�� �� 2 - *�� ���� ��� ������� @/ ���� ��E�'������
�� ������
� ��� ��� �������� �
�
����
��
������ &��
�� ��������� &�� ��B�
%�� � '������ ���� �������1� �� (� ��(�� ����� ��� ���� ���� (��� ��, ��������,��� �� ��� ��� ���� ���-
4.2 Estimated Receive-to-Transmit Power Ratios
%�� �����(��� ������ �������� &�� �� ��� ��� ��� (��� ��������� �� �����&�,�,������ ��(�� ����� &��� � �� ����� �D
� �� ��,��� ��" ��� � �� �� ����������� � �� �� � ����� ����� � �+�����
� �� ������� ��������� �� �'� I�� ��1�M ��� ����������� �� ��7�� ���,��� ��" �� � ���� ������� �� ��� � ��� �
� �� �'� B�� ��1�M
� �� �����,��� ��" �� � ��� �� ����������� � �� �� � ����� ����� ��+����� � �� ������� ��������� �� �'� I�� ��1�M ��� ����������� ����7�� � �����,��� ��" �� � ���� ������� �� �� � ���� �� �� �'� B����1�M
� �� ������ �8����� �� ��� ��� �� � ��� (���� �� ����� ��� � ����,/ ��������� N�&���� ������M
� �� ��P����� ���8���� �� �� � �� (��� ����(�'�� &�� � �� ����� � ����(���� ����������� � ��� �+-
��� �� ������ (������ �� ��&� ������ ��" ' � ����� �� � � C- ��(�&��� � ����(�� ��" �' �� � �� �� �� ����� �� ����� ��� �� ���� ��� � ��������� �� ��(����� ��1� ��� �� ����� �� ��� �������-
%�� ����� ����� �/ ���� ����� (��� �� ���� �� �� �� ��� 1��� �<�� ������ ��������� �� ����� ������� (���� ���� ������&� �� � �������� � / ���- 6� �� ���1���� �� �������� ��(�� ����� ��������� ������ �� ���� ��� �������� ������ ��� ��� �����' ���-
6� �� ���������� ��������� ����� �� <������� ������ �� �� ������� �� ��(������� ��������� ����� �� ���� �(�� ���� P � ������ ' �� ��� ��� �����' ���
58 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 79: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/79.jpg)
������� �� � ��� �� �������� ��������'��- >�� �� ��� ��(�&��� ��� �� �� ������� ����� �/ ���� (� �� ���� �� �������'�� ������� �� �� ���������� �������� (���-
6� �� �����&� ���� 1���� �� ����� ����� �/ ���� (��� ���� �� ������� � ��� ��-%��� �� '��� �� �� ��� 1���� �� �������� 5��� �� ������ �����&� ��� ��� ��������������� ���������� �� '�� �� ������� � � �� ������ ��� �� ��� ��� ��������� �� �'���&���� ����- ��� ��������� �� �� ���� �� (���� �� ���� 1��� ���� ������� � (��� �� ��� ���������������� � �� ������� � �� '������� ����� �� �������� ���� ������ ��P ������ ������ �� ������- %�� ������ ���� ������������� �� �� �����&� ���� 1���-
6� ��� � �� (� ��� �� �� �� ������� (��� �����( �� � ����� �&����'�� ���,(���'��� N�&���� ������- %��� ������ ������ ��� ��� � ��1� �� �� � ���- %� ���� ������ ��1� �� �� ������ ������ �� :�+ ������� ���� � '����� �������� ������������ �� :�+ ������ �� � �� �
���� � �� ��� ��- )���� �� �/ ����
��� �� ���,1��� ��(�� �����
���� ����
��
�� ��J�
(�� �� ������ (�&������ �� � � ���/ ��� ������
� �� ��
� �� ��� ��� � ��� �C��
(� ���� ��� �� ����� � ������� ��/ ���� ��� �� �'���&���� ���� � '� �� �� ���1��� �� ���� �� �- %� �� ����� ����0���� �� ����� ����� �/ ���� ��� '� ������ �����'�� ������� ��� ��� �������� � � �� �-
*� ��7 ���� ��� �� ����� � ������� ��/ ���� ��� �� �'���&���� ���� � '� ���� ���������� �<������� ������ ����
���� � ���
���
��
� �� ���� �C �
%� �� �� <������ ������ �� �� )*+ N�&���� �� �� �� ����� ���� � � � �� �-
"���� �� ����� ����� �/ ���� ��� ���� ���� �� �������'�� ��� �� �� �� <������������� (� (��� ���� � �� �����&�,�,������ ��(�� ���� ��� (� ����&���D � ���� � � ! � �<������ ������ (���� ��� �� ��� ��� ��������� ��� �� ���� ! � � �� �<�� ������ ������ (���� ��� �� ��� �������'� ��� ����-
*� ��� �� �� '����� '�(��� �� <������ ��� <�� ������ ������� �� �� ��������� �� 5��� ��������� ������ &�� ���� ��� � �� �������� '�(��� �� (�-
DRDC Ottawa TR 2013-160 59
![Page 80: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/80.jpg)
4.2.1 Results in the Fresnel Region
"���� �� N�&���� ��� � ���� (���� ������� (�� ���/ ��� �����5����� (� ��������(� ���/ ��� �����D
� . !�� ��1� �� N�&���� ���� ��� ������&�� �� -B �+ �� -2 �� � ������ �����-@��������� �� N�&���� '���&�� �� � ������ � !�� ��1 (���� �� ������&� ���� ���� �� �� �� � ����� ������-
�� . 3�1� �� N�&���� ���� ��� ������&�� �� !-E �+ �� �'� C-� �� � �����������-
%�� ��,��� ��� �����,��� ��(�� ����� � !�� ��1 ��� 3�1 ��� ����� �� <�� �� 2���� <�� �� 2C� �������&��- *� �'���&� �� �� ��(�� ���� �� �� ��� ������ �!�� ��1 ��� � 3�1 ������ �� ������ ������ ���� � 3�1- %��� �� � � ��� � �� ����������� �� �� ������&� ��� �� ��� �� (�&������ ��� �� ��@/ ���� ��B�- *���� � ��������� � ���� ���� !�� ��1 � 3�1� �� (�&��������������� �-2 ����- %�� �����,��� �� ��� � !�� ��1 ��� � 3�1 ��� ! ����(��0�� ��� �� ��,��� �� ���� (���� �� � � � �� ��� �� �� � �����-
��7� (� �������� �� (���,���� �������� �� ���� �� (�&������ (��� � � � �� � ��� �� �� � 3�1�- *� (��� �� �� ���� ��, ��� �����,��� ��" �� '�����- %��� ����(� ��� � ����� �� � �&�� ��� ������&� &�� �� ������� ���� � �+ � �+ (�� ���� �� C �+- %�� ��,��� � �&�� ��� ����� �� <�� �� 2! ��� �� �����,��� � �&�� ������(� �� <�� �� 22- "���� �� ��(�� ���� ������� �� �� ������&� �/ ����� ��� �&�� �� ���� ����� ��� �������� �7��� ' I �+-
60 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 81: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/81.jpg)
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
x 10-5
range (m)
Pr /
Pt
Power ratio for co-pol 400 MHz
Power ratio for cross-pol 400 MHz
Figure 52: ���?������������ ��� �� ��������� ��$� ������ �� G@@ 75� ?�������) $����� �� *���� �)���9 �� ������ )��� �� /�3 0/�� <1�
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
0.5
1
1.5
2
2.5
x 10-5
range (m)
Pr /
Pt
Power ratio for co-pol 1 GHz
Power ratio for cross-pol 1 GHz
Figure 53: ���?������������ ��� �� ��������� ��$� ������ �� / 45� ?���� ���)$����� �� *���� �)���9 �� ������ )��� �� 2�@ 0G�� <1�
DRDC Ottawa TR 2013-160 61
![Page 82: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/82.jpg)
Figure 54: ������ ����� �� < ?���� ���) $����� �� *���� �)��� ��� ���� )���?�����
Figure 55: ��������� ����� �� < ?���� ���) $����� �� *���� �)��� ��� ���� )���?�����
62 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 83: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/83.jpg)
4 5 6 7 8 9 10
2
4
6
8
10
12
14
16x 10
-8
range (m)
Pr /
Pt
Power ratio for co-pol 400 MHz
Power ratio for cross-pol 400 MHz
Figure 56: ���?������������ ��� �� ��������� ��$� ������ �� G@@ 75� ?�������) $����� �� ��� ���9 �� ������ )��� �� /�3 0/�� <1�
4.2.2 Results in the Fraunhofer Region
%�� ���� �� �� ��� �� �� ���� �� " '������ !-�- ��� ��( �������� ��� �� �����&�� �� � � � � �� �� (���� ���� (���� �� ��� 1��� �<�� ������ �������- <�� �� 2I��� <�� �� 2E ���( �� �����&�,�,������ ��(�� ����� � !�� ��1 ��� � 3�1(�� �� �������&� ������ �����-
<�� �� 2B ��� <�� �� 2J ���( �� ����� ��, ��� �����,��� �� ��� �� �+ ��� �� � ����&�� ��- .����� �� ������ ���� �������� �� C �+ ����� � � I �+ �������� �� �� ������� ��-
DRDC Ottawa TR 2013-160 63
![Page 84: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/84.jpg)
4 5 6 7 8 9 10
2
4
6
8
10x 10
-8
range (m)
Pr /
Pt
Power ratio for co-pol 1 GHz
Power ratio for cross-pol 1 GHz
Figure 57: ���?������������ ��� �� ��������� ��$� ������ �� / 45� ?���� ���)$����� �� ��� ���9 �� ������ )��� �� 2�@ 0G�� <1�
Figure 58: ������ ����� �� < ?���� ���) $����� �� ��� ��� ��� ���� )��� ?�����
64 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 85: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/85.jpg)
Figure 59: ��������� ����� �� < ?���� ���) $����� �� ��� ��� ��� ���� )���?�����
DRDC Ottawa TR 2013-160 65
![Page 86: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/86.jpg)
4.3 Antenna Gain and the Half-power Beamwidths
(HPBW)
<�� ������� �� (���,��5��� ������ '���� ������ ������&� ��������� �� �������'�(��� ������ ������&� ��� �� ����,��(�� '���(���� ��:+*� �� �� (� ��,������� ��������� ������ ��� '� �� �� ���� ;�� �= ���� �� K!JL�
� �����
������
�C��
(���� ��� �� �� @,����� �:+* ��� ��� �� �� �,����� �:+*� '�� �� �������- %������� �� �&��������� �� ������&� �� � � )*+ N�&���� ������ � � 3�1 (������ ������ ��� �� ������ ������&� ��� �� '���(���� ��� ������� �� ��� � ������ � ��- 6 ��&�� � &�� � �� -I �+ (��� �� �� �� ���� �� �'� B-� �+-
���� �������� ��������� �� ��&�� ' @����=� ���� �� K2�L
� ����
������
�CC�
��� ��� ������ �����- 6 ����� �� ������ �� �-I �+- �� ��� �� ���� �������� �'����� ���� �� %�� ��� :������� ���� �� K2 LD
� ����
���� � ���� �C!�
%�� N�&���� ���� �� �� (��� ������� ' ���� �����7���� �7��������� '��� �� ��� �� � &�� ������&� ������ ��� �� ����� �� �� (��� �����7����� ' � ������������ '���- . ���� �����7������ �� ��&�� ' �� �����(��� �7��������
� �����
������
�C2�
(���� �� ���8���� �� �� � ������ (�� ��� ��� � 5 �� ���� ��� �:+* ����&����'�� ��� �� N�&���� ������-
%�� ������ '���(���� ��&� (�,���� ��������� � �� ���� �����������- <���������( '���(���� ���� ������ ����� � �� ������ �����&�,�,������ ��(�� �����-"������ �����( '���(���� ���� ���� � ����� ����������� �� �� '��� (��� '�������� ��� ��� �� �� ������� ������-
>� �� ���� ����� �����( '���(���� �� ���&��� ��� 8���� ���� ��&����� (����� ��� �� &�� ����� � �� ������- <�� �� I� ��� ����� �� ������ ����������
66 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 87: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/87.jpg)
������� '�(��� �� ������ '���(��� �� �� &������ �������� �� � �� ����� ���� �� ��&���� ����� (��� �� D
���
����
����
�� �CI�
%�� N�&���� ������ ��� ��� �&������ �:+* �� �� &������ �������� �� � ���- .� ����� �� �� �� ��� �� ��� ����� ����������� � � ����� (��� �� �� &�������������� �� �� � � � ��� ����� �� � &�� ��� ����- <�� �� ������� ������ ����� ��� �� ����� (��� (��� '� ������ ��� �� ��� ��� �����5��� ��P������ ����� ��� ����� �'���� ��� '� �7�����- <�� �������� '���( �� ��� �� ������ �� ������� � ��� ����� ������ � ���� (���� �� ����� ��� � �����-
%�� ���� ��� ���� ���� �� �� ����1���� �������� (���� � ��7�� ������ (����� � ��� �� �� '� ��� ��� �� �� � � �- > � � ���� ������ ������ ��� ��� ���&����� ����1���� '���(��� �� �� � �
�- %��� ����������� � � ����� � ��������� �� �� �� � � (���� �� ������ '��� (��� �7��� ���� � ����� (��� �� �- 6� � � �� ��� �� '��� (��� '� (���� ��� �� ����-
����� (� ��&� � �������� �� ��� �� �� ��� 1��� �� �� N�&���� ������ �� ���������� '���( ' �� ����������� �� �- .� (� ���� ���� ���&�� ��� � �� ������'�� �������� �� ���� ������ �� �� ��� 1��� (���� �� ���� (��� �� �� ��� �����&��� �� ������- "���� ���� � �� �� ��� ���� � �� ��� � �� ����� �� �� ������'��� (��� ��&�� � �� ������ ����� ���� ��� �� ���������� �����,������ �� � ������ ���� ��(�� (��� '� ��P������ ���� �� � ��� ����� ��&�������- �����&���� ��( ���/ ������� � � N�&���� ������ ������� ��������� �� � ������� �-�-� � ��� ���1�� � ������&� ��� � &�� '���� '���(��� �� �� ���&���� ����� � �����-%� �� � �� ��( ���/ ��� ���� �� �� ��� � ����� ��� ���&��'��-
>�� �� ��0 (����� (� �� �� �����&� �� ������ ������&�� ��� �/ �&��������� �� �� '���(����- %�� ���(�� �� �� ��� ��� '� ���� ��� � �� �7����� ����0��� �� ������ ������- %�� � ���� ������ �� ������ ����� ����� ��� � ��'��� ��,��� (���� �� � '� / ��0� ������� � �� �������- *� ��� �� (�� ���� �������� � �� ���'�'� ����� � �� ������� �����'�� ������ ��� �� '���(��� '�(���!�� ��1 ��� C 3�1 ' ����� �'���&��� �� � !�� ��1 � '���&�� ��������� ��� ����� ������ ��� �� ��������������-
��� ���� �� ���������� �� ��1� �� �� ������ (��� �������� ����- . ������� �� ! �2 � �� ������ ���/ �� ��� �������� �� �� ���������� ��&������� �� � ����,���0�� ���� �� � � � ���� ������� '�(��� �� ��� �� ������ ��� �� ������� ������-6� � ��������� ��&�������� 57�� ������ ��� '� �������� (�� ������ ������� ���&�� ������ �����-
DRDC Ottawa TR 2013-160 67
![Page 88: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/88.jpg)
R
Vθ VW
Figure 60: ,����������� �� �� ������ 5B<- �� �� �� ?������ ������� �� ���������� �� �� ��������� ����� $��� �� �� � ���) ��
6� � ��������� ��&������� (�� � 0��(� ������ � �� �� '� '���5���� � ���������� '���(���� �� �� �� 5 �� � �� �� �����'�� �� ��7�� � ���� �7��� ���� &������ ��� ����1���� ���������- %��� (� �� ��� �� �� ��P������ ��� �� ����,��������� �����������- 6� �������� ��� (� �� �����&� �� �����&��,�,����������(�� ����- .� ���� ���� @/ ���� ��B� ��� @/ ���� �C2�� ��� ���� ������� ���� (� �:+* ��
����� �
��������
� �CE�
��(�&��� '���(��� ��������� (��� ������ ��&��� ��/ ������� �� �� ������ ��1�-%� ��������� ��� ���'���� �������� �� �����(��� ��������- %�� ����� �� 57�� �� � � ��� �� ������� &������ ����� (��� �� �� '��� ��&����� �� � �- )����@/ ���� �CI�� (� ���� ��� �� ������� &������ '���(��� �� �� ��- .������ ����� �� ������� ����1���� ����� (��� �� �� '��� ��&����� �� �� �� ����1���������� '���(��� �� �'����� �� �� ����- %���� ������ (� �� ���������� � ����� �� �'� IJ �� B �+� �� ��� @/ ���� �C2� �(���� �� &�� ��0�� � ������������ �����- . �������� �/ ���� ������� �� ��7�� � �����&�'�� ������ ���� � �������� ��1� �� K2�L K2CL
' �� ��#�� � ��# �CB�
(���� � � ���� �� �� (�&� � �'�� ��� # �� �� ���� � �� �� ������� ������ (�������� �����'�� �� ������- <�� � �� � �� �� C�� ��1� ���' �� � ��� (� ���� ����� �# ����- . � ��� ��� ��/ ���� � ����� � ���� � �� # �� � ���� �- ����� ��� ������� �� ������ (���� ������ ��������� �� ������ ��� � �- .��� ����� @/ ���� �CB� �� � ��������� ���� (���� �� ��������� �������'�� � �����&�� �-�-��� ������ ��1� (��� ��&� � '� (��� �'�&� �# ��- .� �� �7������ � ����,/ ��� ���������� �����&�� � ���� �� I �+� (��� �� ���� �� �� �'� � � �� '�� ���������(���� � �� � � ���� �� � �� � � �-
68 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 89: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/89.jpg)
Table 8: 7�&���� ����$ ��$� ����� ��� ����� &����� �������) �� ������ O
$� � �% &�'() ��* � # ���% �+�� �� ����� ,�! &!�)C�� � 2�� �A���� I 2�� � 2��� � I�� �� �� ��1
6� � ����� � �� �� �������� � ������ ������ �����5������ ��� �� ������ ������'���� �� ���� �� '���(���� �� �� ������ �� � '� ��� �� � ����'�� �����- %�������5������ ��� �� ������� ����� ������� ��� ��( N"*� �&����� ������� (�&������ �� �� '���(��� �� ������ �� ����� � ��� �� (�&����� 5����- %�� �4�� ���� �� ��� � ����� (��� ��&� � '� ��������� ' �� �����&�� ������-
4.4 Maximum Transmitted Power
� ���� �� ���� ������� �� �����(��� ��������� �� ���� � '� ����������-
4.4.1 Safety Code 6 Canada [54]
"��� ���� I� "����� �-�� �����5�� �7��� �� ����� ��� ������� �>% ������5�� ���< ��� �����(�&� (��0��� ��� ������� � '��� ���� ���� �� ���� �� ������� 5��������� ��� ��(�� ����� ��� ���/ ������ ������ ��� �� ��1- %�� &�� �� ������ �� ��(�� ����� ��� � �����1�� �� %�'�� B �� �� ����&�� ���/ ��� '����-
%�� ������� '�(��� �� ��7�� � ��(�� ����� ( �� ��� �� ��7�� � ��� ����,���� ��(�� ��
�� �� �( �� ����
'�
�CJ�
(���� '� �� �� ������ ���� �� �� �������� �� ��7�� � �������� ��� � �� �������- <�� � ����� ������ �'� � � �� ��� �7������ � ��7�� � ��(�� ����� ��( �� � �� ���� � � � � �������� ��� � �����5��� ��� ������� ��(�� ��
�� �� ��� �� �
� � ������ �!��
*� � � '��� �� ���� �� �� ������ ���� ������� �� �� ���/ ���- <�� �7�������� )*+N�&���� ������ ��� ��7�� � ���� � � 3�1 ��� � ��'� �� � �� �B-� �+��-. � 3�1� (� ���� ��� �� ��7�� � ����(�'�� �������� ��(�� �� �� �� ���*�2I-B �+��- ����� �� � !�� ��1� �� ������ ��� � ���� �� -2 ��� �� ��7�� ���(�� �� ��&�� ' @/ ���� �!��-
DRDC Ottawa TR 2013-160 69
![Page 90: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/90.jpg)
6� � ����� ������ (� ��� ��� �� �� �� ��(�� ��&�� �� �����' �� ����� ��������� �� '��� �� ������- %� �� �� � ���� �� � '� �����5�� �&�� ��1 �� '���(����� '������
��� ����� �� �
�� �������
����
����� ��� ������� ! ����� "#��� !� �! �
%�� �'�&� ���� �� �����5���� ��(�� ��� �� ����� ������� ' �� "��� ���� I������-
70 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 91: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/91.jpg)
5 Simulation Models of the Complete
Ultra-Wideband System
%(� ��������� (��� � ����D � � � ����,������ ���� ���� ���� � � ����� ���(��� �� �������� �� � � ���� ��� ��� � ����,������ ���� ���� ���� � ������ ��� �� �� �������� �� � � ���- %�� ����,������ ���� ��P��� �� � �,��� &����� ��� �� ����(��� ������������ �� �� �����,'���� ���������,(������������- %���� �������� ���,(���'��� �)*+� ������� (��� '� ���D ��� ������������ �� ����� ������� ��� ��� �� �������� �� �� ��,������1�� ���� ��, ��� ��� ��� ��� �� �����,������1�� ���� �� ��- 6� '�� ��� ���� ���������� ������ ��� ��������� ��� �� �������� ��������� �� �� ����,������ ����D � �����P����� ���8���� � �� ��������� �������� � �� ������������ ���8���� ��� ��,������1�� �������� ��� � �� ������������ ���8���� � �� �����,������1���������- %�� (� �� �� ��� ������'�� '���(-
5.1 Antenna Description
%�� ������ (�� �������� � �� ���� ������ ������� ��� �� �<"" K!EL �����(�� ���&���� �� ��������� ����- <�� �� I ���(� �� ������ �� ���������� ��� ���������� ���- <�� �� I� ���(� �� ������ �� �� ���� ���� ���� �� �"%�����(�&�" ���� (���� �� ����� � �� �<"" ������- 6 �� �&���� �� �� ������ �� (��������� �� �� '��� '�(��� �-! 3�1 ��� C 3�1-
295 mmL =
350 mmW =
4.65 mmw =
60 mmg =
1.5748 mm2.33r
hε
==
Figure 61: "����� �� �� =-< ������ ��)� �� �� ����� 7������� ����) ���� �� �� �������� �����) �� �� ���������� ��%�������� ����� �� ?���� ���� ��'����� ��)�� � �� ��� �����? �������?��� �� �� ���?� �� �� �����
DRDC Ottawa TR 2013-160 71
![Page 92: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/92.jpg)
frequency (GHz)
Figure 62: ����� ���� �� �� =-< ������ ������ '� � � � �����������
#1
#2
#3
Figure 63: ��������� ��� �� � ���������� �������� �� � )�� �� ��� �����
72 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 93: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/93.jpg)
5.2 Three-Antenna System for Measuring Gun
Signature in Open Space
%��� �� � �� ���(� �� <�� �� IC- %�� &������ ������ ���0�� �� [ �������� '��������� ������ (���� ����� �� ����������� '�(��� �-C 3�1 ��� C 3�1-.����� [� ���&�� � �����&� �� ��,������1�� �� �� ���� �� ���� (���� ������[C �����&�� �� �����,������1�� �� ��-
6� ����� � ��/ ��� �� � � ����� ��� � �� �������� � ���� � (� ���� ������D��� ����'����� ���� ����� (���� �� �������� ��������� �� �� ���� ���������� ��/ ���� �� ���� ����� �������� ���� �� � ��M ���� �� ���� ����� (���� ���������� ��������� �� �� ���� ������� ��� ��/ ���� (�� �� � �-
%�� (� ��� �� �������� ��������� ������ �� ��� ������� ���� (��� � ���� ���� �� �� �������� �� �� � �� ��� ���(� �� <�� �� I!� <�� �� I2� ��� <�� ��II- 6 �� �&���� �� �� ������ �����&� ��4������� '�(��� ����'����� ��� ������ ������ ��� � �� �� ��,������1�� � �� ������� ��� �� �����,��� ��� ������� ����5����� �� ��P����� � �� ������ ����� � '� �� ���� �4���� ' �� �������� �� ��� �-
6 �� �������� ��(�&��� � ��� �� �� � �� ������ �� �� ������� ��� �&�� �������4������� �� �� ����'����� ��� �� ���� ������ �� ������ ������ ��� ���� ���� ��� ��� � �� �������- %� ��� ���� ��� ����� �� �'��� � ��4������ �� �� ����������� ��� ���� �� ��� �����- %���� �'��� � ��4�������� �������� � �� � ������ ���� ��� ���� �� ' � ������ � '������ �� �� ������7,&�� �� ����������������� �� �� ����'����� ���� ����� ��
� �� � �� C� ���� ���� �� �� ������ ����� ���
� �� � �� C�D
�� � ���
� � ��� �!��
%�� ����� ��� �� �� ���� ����� ��� ��� ���(� �� <�� �� IE- 6 �� �&���� ������ ����� ��� ��� �� ����� ��&� �� �� ����� �� �� ���0� �� �� ���� ����� ������ �� �� ���� ��������- +��� ���� �����5����� ����� �����'�� ��� �� �������&� ����� ���- %���� ��� ��5��� ��
$�� �
���� � ��
�
����� � ��
�� ��� �%� �!C�
%�� ����� ��� �� ��� ���� �����&� ����� ��� ��� ���(� �� <�� �� IB- <��� <�� ��IB'� � �� ���� �� '���( 3�1� �� ��� ����� ��&� ������� ���0 �� � IBJ ��1�� �� ����� ������- %��� ������� ���0 �� �� �������� (�� �� ��� �� �������
DRDC Ottawa TR 2013-160 73
![Page 94: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/94.jpg)
0.5 1 1.5 2 2.5 3-30
-25
-20
-15
-10
-5
frequency (GHz)
20l
og 1
0 |S
11| (d
B)
antennas only
antennas plus gun
0.5 1 1.5 2 2.5 3-1200
-1000
-800
-600
-400
-200
0
frequency (GHz)
Ph
ase
S1
1 (
de
g)
antennas only
antennas plus gun
(a) (b)
Figure 64: �� �F����� ��P���� ��� ��%��� $�� �� )�� �� �� ��� ����8 0�1��)���� 0�� <16 �� 0'1 ���� 0�� )��1�
�� �� ���&�� � � ���� (���� �� ���� � � �+���� J<"� ��� ������� ���0� �� ������� ��� �����,��� ������� 5���� � �'� I!2 ��1- )���� ����� �� �����,����� �� ����� � '� �� (��0 �� ��� ������ �� � �� ����� � ���� �� ����� ��&���� ��- 6 �� '� (��� ��&�������� �������&� ������ ����������� � �����&��� �����,������1���� ����� �� ������-
74 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 95: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/95.jpg)
0.5 1 1.5 2 2.5 3
-70
-60
-50
-40
-30
-20
frequency (GHz)
20
log 10
|S21
| (d
B)
antennas only
antennas plus gun
0.5 1 1.5 2 2.5 3
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
frequency (GHz)
Ph
ase
S21
(d
eg
)
antennas only
antennas plus gun
(a) (b)
Figure 65: �� ������������ ��P���� ��� ��%��� $�� �� )�� �� �� ��� ����80�1 ��)���� 0�� <16 �� 0'1 ���� 0�� )��1�
0.5 1 1.5 2 2.5 3
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
frequency (GHz)
20
log 10
|S31
| (
dB
)
antennas only
antennas plus gun
0.5 1 1.5 2 2.5 3
-3500
-3000
-2500
-2000
-1500
-1000
-500
frequency (GHz)
Ph
ase
S31
(d
eg
)
antennas only
antennas plus gun
(a) (b)
Figure 66: �� ������������ ��P���� ��� ��%��� $�� �� )�� �� �� ��� ����80�1 ��)���� 0�� <16 �� 0'1 ���� 0�� )��1�
DRDC Ottawa TR 2013-160 75
![Page 96: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/96.jpg)
Figure 67: 7�)����� �� �� )�� ��)������ $�� �� )�� �� �� ��� �����
0.5 1 1.5 2 2.5 3
100
200
300
400
500
600
700
800
frequency (GHz)
Rel
ativ
e S
ign
atu
res
(%)
S11
signature
S21
signature
S31
signature
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
5
10
15
20
25
30
X: 0.6888Y: 20
frequency (GHz)
Rel
ativ
e S
ignat
ure
s (%
)
S11
signature
S21
signature
S31
signature
(a) (b)
Figure 68: 7�)����� �� �� �����? )�� ��)������ $�� �� )�� �� �� ��� ����80�1 ���� 2@@ 75� �� 2 45�9 0'1 ���� 2@@ 75� �� / 45��
76 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 97: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/97.jpg)
5.3 Three-Antenna System for Measuring Gun
Signature in the Presence of Lossy Dielectrics
%� � � �� �4�� �� �� � ��� '�� �� �� (����� ����� ��� � ������ ����5������� �� ����� �� <�� �� IC (�� ����� ��� ' ������� � ���� ��������� ���' '������� � �- %�� ����� �� ���(� �� <�� �� IJ- %�� ���' ������ �� �4��� �� �� � ���'�� (���� � �� ���� ��� ����(� ��� �������'�� ���� ������ ��� ��� �����-%�� ���' ��� ���,��������&� ��������� (�� �����&� ������&� �� !� ��� �����5����� ��&� � �-B "A�-
Figure 69: ��������� ��� �� �� ���������� �������� �� � )�� '��( '�� ����� ������� ���' �� �� � �� �� � � �� +�� �� ������ ���� �� ��������� �� )�� �� .@3 �� �� *�)�� O2��
<� � ��� ������ ��� ������� � � (���� ���� �� �� � ��� �� �� �������� ���������D
� ����������� ���� R ������� ��� ����' ��� � � ��� �������� �� ��������� ��&�� ��D ��
�� � � �� �� -
�� ���� ���� R ������� �� � ���' �� � �� �������� �� ��������� �� &�� �� ���'�� �������� �� ��������� ���(� �� �� ������ �� <�� �� IJ�D ���
� � � � �� �� -
C� ��� ���� R ������� �� � � � �� � �� ������� ���� ����� ���' �� &�� ��D���� � � � �� �� -
!� �������� ���� R ������� �� � � � �� � ���' ���� �� � �� ������'�� �� <�� ��IJ�D ����
� � � � �� �� -
DRDC Ottawa TR 2013-160 77
![Page 98: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/98.jpg)
0.5 1 1.5 2 2.5 3-50
-40
-30
-20
-10
frequency (GHz)
20
log 10
|S
11|
(dB
)
antennas only
antennas+gun
antennas+slab
antennas+gun+slab
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
-12
-10
-8
-6
-4
frequency (GHz)
20lo
g 10 |S
11| (d
B)
antennas only
antennas+gun
antennas+slab
antennas+gun+slab
(a) (b)
Figure 70: ����� ���� �� �� ���������� �������� �� ���� �Q��� ��������80�1 ���� 2@@ 75� �� 2 45�9 0'1 ���� 2@@ 75� �� / 45��
Figure 71: ������������ ��� 0����� �����1 �� �� ���������� �������� �� �����Q��� ���������
78 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 99: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/99.jpg)
Figure 72: ������������ ��� 0��������� �����1 �� �� ���������� �������� ������ �Q��� ���������
0.5 1 1.5 2 2.5 3
0.005
0.01
0.015
0.02
frequency (GHz)
Sig
nat
ure
Mag
nit
ud
es
fro
m
S11
slab only
slab + gun
0.5 1 1.5 2 2.5 3
20
40
60
80
100
120
140
160
frequency (GHz)
Rela
tiv
e S
ign
atur
es f
rom
S
11 (
%)
slab only
slab + gun
0. 4 0 .5 0 .6 0.7 0.8 0. 9 10
2
4
6
8
10
(a) (b)
Figure 73: ����� ��)������ �� �� ������� ���' �� �� ���'�� ���)� �� )������ ���' �'���� ���� ���8 0�1 ��)����� ��)����� �� 9 0'1 �����? ��)�������� �
DRDC Ottawa TR 2013-160 79
![Page 100: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/100.jpg)
0.5 1 1.5 2 2.5 3
0.01
0.015
0.02
0.025
frequency (GHz)
Sig
natu
re M
agn
itud
es f
rom
S21
slab only
slab + gun
0.5 1 1.5 2 2.5 3
500
1000
1500
2000
frequency (GHz)
Rel
ativ
e S
igna
ture
s fr
om
S21
(%
)
slab only
slab + gun
(a) (b)
Figure 74: ����� ��)������ �� �� ������� ���' �� �� ���'�� ���)� �� )������ ���' �'���� ���� ���8 0�1 ��)����� ��)����� �� 9 0'1 �����? ��)�������� �
0.5 1 1.5 2 2.5 3
0.5
1
1.5
2
2.5
x 10-3
frequency (GHz)
Sig
nat
ure
Magn
itu
des
fro
m S
31
slab only
slab + gun
0.5 1 1.5 2 2.5 30
20
40
60
80
100
frequency (GHz)
Rel
ativ
e S
ign
atu
res
fro
m
S 31 (
%)
slab only
slab + gun
(a) (b)
Figure 75: ��������� ��)������ �� �� ������� ���' �� �� ���'�� ���)� �� )������ ���' �'���� ���� ���8 0�1 ��)����� ��)����� �� 9 0'1 �����? ��)�������� �
80 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 101: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/101.jpg)
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
5
10
15
20
25
30
X: 0.6807Y: 21.75
frequency (GHz)
Rel
ativ
e S
ign
atu
res
Sk
G (
%)
S11
signature
S21
signature
S31
signature
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
5
10
15
20
25
30
35
X: 0.6672Y: 9.905
frequency (GHz)
Rela
tiv
e S
ign
atu
res
( S
k
G) s (
%)
S11
signature
S21
signature
S31
signature
(a) (b)
Figure 76: �����? ��)������ �� �� )��8 0�1 ���� ��������� �� ��� ���� ��03@1�9 0'1 ���� ��������� $��� �� ���' �� �������) &��� (��$�) �� ������� ������� �� �� ����� �� �� '�� $������ $���� �� 03O1��
Figure 77: ��������� ��� �� �� <���� .* ���)�� '��( '� � ����� ����������' �� � � �� +�� �� �����? �������?��� �� ?���� ��8 /6 :6 36 /@6 :@6 2@6 G@�B��� $�? �� ������ ���� �� ������
DRDC Ottawa TR 2013-160 81
![Page 102: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/102.jpg)
%���� �������� ��������� ��� ���(� �� <�� ��� E�� E � ��� EC- %�� ��� '� ���� ������ ��� ������� ���� ����� ��� ���� �� ������ � '������ ����� ������ ��� �� @/ ����� �!�� ��� �!C�-
6 (�� �'���&�� �� ���&�� � ��� ������� (���� (� ���� (�� ����,��0� 5��� ������������ �� �������� �� ��� �� (���� ������&� ��� ���� ��&� ������ �����5��������� (�� ���� ���0� �� �������� �� �� (����� K��� <�� ��� ! � !�� !2� !I� !J���� 2�L- 6 (�� �'���&�� �� �� ��� �� �� ���� �� � ��� (�� (����� �������&��� �� (����� ����� �� �� �� ���� �� �&������ ' �� ����� ��P����� ������ '�� K��� <�� ��� CJ� !C� !E� ��� !BL- %� ���� �7��� �� (����� ����� �� �� ��'� ��������� �� �� ��� �����,��� �� �� K��� <�� �� !� ��� <�� �� !CL-
"������� �� ���� ���&�� � ��� ������� �� � � ��������� '���( 3�1 �� �� '������5�� �� �� �������� �� �� � ��� '�� (��� �� (����� (�� � ������� ������ �� � �� ���� �� �� '��- ��(�&��� ���� ����� ��� (��� �'����� ��� �����7�� 0��(����� �� �� �� �� ���� �� � ��� �(��� (������- . ����� �������� ���� ������� ���/ ��� (�� ���� �'���&�� �� ���������� (�� �� ����� �� �'������� ���� �����-
%�� ����� ��� ������ �� �� ����,������ �� � ��� �� ������� �������� (�� ���'�&� �'���&�����- <����� (� ��������� �� ������� ����� �� �� '�� ��� ���� ���� ��������� ���'� �� �� ���� ������ ��� ��( � �� �������� ���0 ��� � ����� ��- <�� ��� EC� E!� ��� E2 ���( �� �'��� � ��� �����&� ����� ��� ��(� ��� �� ����� ��� �'����� ���� � ��� ���� ��� � �� �� ������'�� ��7-
� %�� ����� ��� �� �� ���' ����� ��� �'����� ��������� �
�� � ���
� � ���� � � �� �� �!!�
%�� �����&� ���' ����� ��� $�� ��� ���� ���� (�� � ���� �� ������� � � D
$�� �
���� � ��
�
����� � ��
�� ����%�� � � �� �� �!2�
�� %�� �&����� ����� ��� �� �� ���� ������ ' �� (����� �� � �� ���' '������ ��� ���� ���� ��������D
��� � ����
� � ���� $�
�� �
������ � ��
�
����� � ��
�
� ��� �%�� � � �� �� �!I�
����� ����� �� � �� �� � ��� �� �� � ,��������� (���� ��� �� ���'���� ���� ��
�� � � '��0�� ' �� ��������� ���' �� �� ���� �� �� �������-
82 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 103: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/103.jpg)
<��� <�� �� EC ��� <�� �� E!� � �� ���� �� �� (� ����� ����� ��� ��� &���������- %�� ���' '���&��� �������� ��� ���0� �� � � ����� ��- %�� �����,�������� ��� K��� <�� �� E2L ��� ����(�� ��4����M ��(�&��� �� ��� �'� � ����(��0�� ��� �� ����� ����� ���- *��� �� �7�� 0��(����� �� �� ����� �� ���� � ��� ��� ���' �� �� ��� ������� � (��� '� &�� ��8� � � �7��� � �����'��(����� ����� ��-
"������� (� ��������� �� �� �� ���0�� �������� �� ��&��� �7�� 0��(����� ���� ���� �������� ��������� �� �� �������� �� �� '�� ����� ��� ���'�� ��(����� ����� �� ��� '� �'����� ' �� ������ ������,� '������ �����/ �- %����� ���������� ' ��������� �� �����&� � � ����� ��� �'����� �� ���� ����� $��
�� � �� �� � (�� ���� �'����� �� �� �������� �� �� ���' ��� ��� ���� �� �����' �� �� �� �&����'��- 6� ��� ����� �� � � ����� ��� ��� �'����� ��
��� �� � ����
� � ���� � � � �� �� �!E�
(���� �� �����&� ����� ��� � $�� �� ��� �'����� ����
� $�� �� �
������ � ���
�
����� � ���
�
� ��� �%�� � � �� �� �!B�
%�� ���������� �� $�� ��� � $��
�� �� �� ���/ ��� ����� '�(��� C�� ��1 ��� C3�1 �� ��&�� �� <�� �� EI- 6 �� �&���� �� �� ������� � � ��������� � �'� IB� ��1 �� ������ �� '�� ����� ���- .� �7������ �� ������� ���/ ��� �� ������� �� �7����� �� �� �������� �� �� ���' �� ������ ��(�� ��� �� �� ���������- %�� ����� �� ����� ��� ��
��� ��� �� �� �� ���� �� �������� �������
���0� K����� � <�� �� EEL ��� ��� �� ���(� ����-
DRDC Ottawa TR 2013-160 83
![Page 104: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/104.jpg)
5.4 Impact of the Human Body on the Weapon
Resonance
6 (�� ������ �'���&�� �� <�� �� EI �� �� ������� ���0� �� �� (����� ������������ ������ � ��(�� ���/ ������ (��� �� (����� �� ������ ��7 � �� � ��� '��-.� ���� (�� ���� � ��&��� �������� �� ����,�������� ������ ��-�-� / ���,���� ����� ���� � � ��������� ��������� 3����=� � ����� �������� �� � �� '��,���� ���� �� ��������� �� ��� � �� ���/ ��� ���� �� � � ����� �� �� ��� ����������- ��(�&��� �� ��� �� ��� �� ����������� (�� �� � ��,(�&� ��� ������-
%�� �����(��� � ������� �� ��,(�&� ��� ������ ������ (��� ������ ��� ��������D� � ��������� ������� ���� �� �"% @�������� "��&�� K�!LM ��� ���,������ ���,���� ���� �"% %���,������ "��&�� K�!LM ��� �C� �� ����� �� ������ (�� ����,���� ���� 3����=� � ����� �� � �� '��,���� ���� � ���� �� ���������� ���, ���� <@;> K!JL-
6� �� �� ��������� �� ����� � �� ������ �� � ���� �� ���� ��������� ������ � � 8,����� ����� ��&�- %�� �����&����� �� ��� �������� �� �� �� �"% @����,����"��&�� ���� �� ����( ��� ���� '� ������� ��� �� �� � �� ������ � �� � � ����,��������� ����� ��� � '� ������ �� � � 8����� ����� '�7 '� ���� ' ������� ��������,�������,���� ��� �:��� (����- %��� ����� � �����'��&�� ���� ���� �,����� ���� ��� ������'�� ��� ��- .� �� ������ �� �� � '���� �����0��� � ������ � �������� �� � � "A��� �� �����'��� �� �� ��� ��� ���������� (�� ����� ��� � ����������- %�� ��� ��� ������� �� �&�� ��&����-
%�� ��� ��������� (���� (�� ���� ��&������� �� ��� ������� ������� � '� �� ��������'�� ��� ��� �8����- %�� ����� �� �� �� ���� �� 5��� ���' �� � �� (�������� �7����� ���� (� ��� ������D ��� �� �� � ����� (�&� ��� ������� �� ���'�� � �� � �� ��� �'� �� �� � ����� (�&� ��� ������� �� ���' �����- %�� � ��� '������ ���� �� �� ���D
����� � ��� � �� �!J�
(���� ��� �� �� �� �� �� �� ���' �� � �� � � (���� �� �� �� �� �� �� �� ���'�����- %�� �� � �� ���(� �� <�� �� EE-
����� ���� ��� �� ��� �������� �'����� ���� �� �������� �(��� �� �� ��������������� �� �� ���'- ��� �� �� ���' ���� ��&� �� 57�� � � � �� "A� (������ �����&� ������&� )� &����� ��D � �� 2� �� ��� C�� !�- %�� ����� �� ��� �������� �� <�� �� EB (���� �� �����,��� �� ��� ��� ���(� �� <�� �� EJ- %�� ����������� �� '�� 5� ��� ������� �� ���/ ������ � (���� �� ������� ��������� ��
84 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 105: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/105.jpg)
�&����- 6 �� ���� ����� ���� �� �� �����,��� �� �� (���� �� ��P ���� �� �� ���'�� (��0��-
6� �� C�� ��������� �� ��(�� ����,����� �� � �� �� �� T��� �Y ����� (���� �� ����� ���������- %�� ���� ����,����� �� � �� �� ���- %�� (����� �� ������ �� ���� �� T��� �Y ����- *���� �� ������� ���/ ������ ���� �� �������� (�� �����'����� ��� �� �� ��� ��������� �� ��� ��/ ������� �� ���� <@;> ��� �����������5���� �7���� ���� �� �� ���,������ ��� ������ ��� ��� ���������-
Figure 78: ����� ��)����� �� �� <���� .* ���)�� '��( '� � ����� ����������' �� � � �� +�� �� �����? �������?��� �� ?���� ��8 /6 :6 36 /@6 :@6 2@6 G@�
DRDC Ottawa TR 2013-160 85
![Page 106: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/106.jpg)
Figure 79:��������� ��)����� �� �� <���� .* ���)�� '��( '� � ����� ����������' �� � � �� +�� �� �����? �������?��� �� ?���� ��8 /6 :6 36 /@6 :@6 2@6 G@�
86 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 107: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/107.jpg)
5.5 Impact of the Weapon on the Body Response
%���� �� ��� �������� �'���&���� � '� ���� �'� �� ����� �� � ������� (������� �� '�� ��������D ���������� �� �� (����� ������� �� �� '��� �� (�������(�� �������� �� �����,��� �� �� ���� �� '�� �� ��������� �� ����� ���/ ���'���- %�� ����� (���� ��� ���� ��� �4�� �� �� ���� �� � � � �� ���� �� �� '������������ ���'�� ��� ���(� �� <�� �� E2-
%� � ���� ���5�� �� �4��� ������ ����,������ �� � (�� ��� ���� �� ���(��� <�� �� B�- %����� �� ����� � �� �� �� ���� �� � ����� ������ ��� ����,�������������� (���� ��1� �� �� ��� �� �� � � ��� ����- .� ���� �� <�� �� B � �&�� ������� ���/ ��� '���� �� �����,��� �� �� ���� �� ���'���� ���� �� '�� �� �� � �� ����� �������� �������� � �� �����,��� �� �� ���� �� '�� �����-
%��� �4�� �� �� '� � ������� �������� ��� �� ������� �� ��������� (���������� �7������ ' �������� �� ��� ����� �� �� �����,��� �� �� �&�� �� ��������/ ��� '���- %�� �7������ �� �� (����� ��������� ���� �� �����,��� �� �� ������ � �����'���-
6 ��� �� '� ���� ���� �� �� �7����� (����� ����� ��� �� ��� ���������� ����� ����� �������� (�� �� ����� ��� ���� ���� �� "����� �-
DRDC Ottawa TR 2013-160 87
![Page 108: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/108.jpg)
Figure 80: ��������� ��� �� �� ���������� �������� �� � )�� '��( '�� ���) ����� ������� ���' �� �� I G@ �� � � �� +�� �� )�� �� �������� ���� �� �� �� ���'�
0.5 1 1.5 2 2.5 3
1
2
3
4
5
x 10-3
frequency (GHz)
Sig
nat
ure
Mag
nit
udes
fro
m S31
slab only
slab + gun
0.5 1 1.5 2 2.5 3
10
20
30
40
50
60
70
frequency (GHz)
Rel
ativ
e S
ignat
ure
s fr
om
S
31 (
%)
slab only
slab + gun
(a) (b)
Figure 81: ��������� ��)������ �� �� ���) ������� ���' �� �� ���'�� ���)��� )�� ���� ���' �'���� ���� ��� $�� �� ���)�� �� �� �� �� �� �� ���'8 0�1��)����� ��)����� �� 9 0'1 �����? ��)������ �� �
88 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 109: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/109.jpg)
6 Frequency-Sweep Measurements of Small
Weapons on Persons
%�� �'����&� �� ��� ������ �� ������� � � �����������&� ���� ������ �� ������� �� �� ���� ����� (������ � �� �� ����� �� ��� 0��&�� ������ ���� ��������� �� �������- %�� ���� ������ ��� �� �� �<A�����(�&� ���/ ��� �����M���� ����� ����� '�(��� 2�� ��1 ��� 2 3�1- %(� ��� �� ���� ������ (���������� � D
� ������� ���/ ��� �(��� '�(��� 2�� ��1 ��� 2 3�1 (���� �� ������7 ���,����� ��������� (��� ��/ ���� �� � ������ �� ���/ ���� ���
� �� ���� ����� � ��� ���� ������ (���� �� ���,������ ������� ������ ����/ ���� ���� &�� '����'��� ���/ ���,�(��� ��� &�� ��&���� <� ���� ����,����-
6 �� 0��(� �� ������� �� ��������� � �� ������������� �������� ��<A�����(�&� ���/ ������- %��������� �� ���������� �� ������� �� (������ ���,������ ���� ������� �� �����'��- 6� ����� ���� � �� '����&�� �� �� ������� ��� (����� (� �� '� ������ � ���/ ������ (���� �� (����� �������� ��� � � ��&������ � � �����5��� '��0����� K ��� "������ � ��� CL- .� (�� ������ ���5���� '�������� ��� � ������� ������� �� � �������� ��-�-� ��(��,���/ ���� ������������ ����� (������ � �� �� ����� �� ��� 0��&�� ��� '�(��� 2�� ��1 ��� C 3�1 � ��� ������� ���/ ��� ����� ��� ���/ ���,�(��� ���� ������ ��&��� ��� '���-
.���� �����������&� ���� ������ �� ��� ���/ ��� '��� (��� ������ ��/ ���� (��� ������ �����,����� ���� ��&������ � �� ���� ������ ������� ����� K�I��E�C �C!L- %��� ���� ��/ ���� �� ������� ������ ������ �� �� ��� ������ ��� �������� �������- 6 �� ������'�� � ������� �� ������� ����'������ ��� �� ������/ ��� �� �� ���,������ �����,����� ����(�� ���� �� � ���/ ���,�(��� ����-%���� �� ������ �����5��� ��4������ '�(��� �� �����,����� ���� ������ ��� �����/ ���,�(��� ���� ������ ������� � � ������� )��&����- %�� �����,��������� ������ (��� ������� � �� �� �������� ����'�� (���� � ����� ��P�������� ����������� (��� �������- . ������� )��&����� �� ���� ������ (���������� � �� �� ���������� ��&������� R � � �7��������� �����(�&� ��'�����(���� �� ����� �� / �� ������ ��� ���� ' ��' � ��� �� ��� ���� ����-
.���� � �� (��� 0��(� �� �� � ��� '�� ����� �� � &�� �����5��� ������� ��������� �� (���� ���� ���0 ���� � � � �� ������ (�����- %� �� � ��� ���� � ��������� � �&�� �� �� �����'��� �� � ����� ���� ��� ��������� (����� �������(���� �7����� ���/ ������ ����� � �� ������� ���/ ������ �� �� (������-
DRDC Ottawa TR 2013-160 89
![Page 110: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/110.jpg)
%�� �7�������� (��� �������� � '� �� �����������&� �� �����'��� ���� ���� ����,��� ����������,1��� ���� ������� ��, ��� �����,��� ���� ������� ���� ������(�� ��4���� ������ ��� ��4���� (������- %�� ����������� �� ����������&������ �� ������ :����� ��&����� �� %����� (�� ��&�� �'�� �� �� ���&���� ������������� �� ��� 0��&��- .���� ���� ����������&�� &�� ������ � (��� ���� (������(���� �� �������&� ��� (��� '���� ��/ ����-
6.1 Antennas
%�� ������ (�� �������� � �� ���� ������ ������� ����� K�I� �E� C � C!L- 6���� ��� �� ���������� ��� ���(� �� <�� �� B�- %�� ������ �� (��� ������ �� ��'��� '�(��� �-2 3�1 ��� 2 3�1- %�� ���� ��� ��P����� ����� �� �+ �� � ������������ �� ���(� �� <�� �� BC- %�� ���� ��������� ���� �� �&���� ���� �� ����� �'�&� 2�� ��1 �� ��P����� �� '���( , � �+-
%�� ������� �� �� ������ ������� ���� (��� � (�,������ ���� �� ���- 6� �(�,������ ����� ��� ������ ������� ��� �� ���� �����&��- %�� (� ���������� �� ��� ���� �� �� ���� ��� �� ��� �� ���� ����=� ����� ���7��� �� ���(� ���� ����� �� <�� �� B!- %���� ����������� ��&� '��� ���D ��� �,�� �'� N,N� ������ �,N- 6� �� �,� ���������� '�� �� ��������� ��� �� �����&��� ���������� ������� ����1����� (�� ������ � ��� ��- 6� �� N,N ����������� '��������� ��� &������� �������- 6� �� �,N ����������� �� ��������� �������� ����1����� ������� (���� �� �����&��� ������ �� &������� �������-
<�� �� B2 ���(� �� ���� ��� ��P������ �� �+ �� ��� ������ ��� (��� (� ��,����� ������ �� ����� ���7��� �� �� ���� ����������� ��,�� N,N� ��� �,N�- 6�� �&���� �� ������� �� (� ������� ����� � ���� ���� ���� �� ��&� �����5�����P ���� �� ���� ��������� �������-
6.2 Measurement Setup
%�� ���� ������ (��� ������� � '� �� �����������&� �� �����'��- %�� ���� ������ �� �� �����(��� ������-
� %�� �� ���� �����
� <�D ������� ���/ ��� �(��� ���� 2�� ��1 � 2 3�1
� %�D �� ���� ���,������ � ��� ���� �����
�� .����� >��������
� �,�
� N,N
90 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 111: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/111.jpg)
295 mmL =
350 mmW =
4.65 mmw =
60 mmg =
1.5748 mm2.33r
hε
==
Figure 82: "����� �� �� =-< ������ ��)� �� �� ����� 7������� ����) ���� �� �� ��%������$� ����������
Figure 83: 7���� �F����� �� < �� �� =-< ������ ��)� �� ��'������� �� �7��
DRDC Ottawa TR 2013-160 91
![Page 112: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/112.jpg)
(a)
(c)
(b)
Figure 84: ����)���� �� �����������) �� ���?��) ������� 0'��� ������� ���� �� �� �� �� ���)�18 0�1 5�5 �����)���6 0'1 >�> �����)���6 0�1 5�>�����)����
92 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 113: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/113.jpg)
Figure 85: �� �F����� ��P���� ��� ��%��� $�� �� �����������) �� ���?��)������� ����� �� ���� ���&����� �� 2 �$�������� �����)����8 5�56 >�>6 ��5�>�
Figure 86: B���� �� �� (��� 0$���� /1�
DRDC Ottawa TR 2013-160 93
![Page 114: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/114.jpg)
Figure 87: B���� �� �� ����� )��6 �) ��� B::3 0$���� :1�
Figure 88: B���� �� �� ���) )��6 <��$���) . �� 0$���� 21
94 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 115: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/115.jpg)
� �,N
C� �������
� ����D �����7����� I� �� ���� �� ������ �������� ���� � �� ����
� <��D �����7����� 2� �� ���� �� ������ �������� ���� � �� ����
!� *�����
� ;����D ���(� �� <�� �� BI
� "���� ����� �D ��� ����� ����� ���(� �� <�� �� BEM '����� ��� ��������� �'� I �� ��� � ��� �������&��� �� �����
� 9���� ����� �D �������� � � ���(� �� <�� �� BBM '����� ��� ��������� �'� B �� ��� � ��� �������&��� �� �����
2� �������
� ��� ���0�
� ���0 �(����� ���0�
I� *����� :������ �� +��
� ����
� ����
� '��0
%�� ���� ����� ���� ������ (�� �� ������������� 5�� ������ ������ ��� ��,����'�� '���(- ��� �� ���� ������ ��� �0�� �� ���� ������� ���������D ����������� ��� ��� �����M ���� ���� �� � ��� (��� � (����� � �� ����M ��������� �� ��� (�� � ������ (����� � �� ���! �������- %�� ��������"��� ����, ����� �� �0�� ���� ���� ��� ���� �� ���� �� ����� � �&�� �� �� �������� ������� ��� ����� �� �� ���� ����� ����-
6.3 Instrument Setup
.�� ���� ������ ������� ���� ��� �0�� (�� � &���� ��(��0 ����1�� �N�.�D�#$%$# �&' &������ '����� ()* +, " -* �,./ '������- %�� ����� �� �����/ ���,������ �<�� ��� �� ���,������ �%�� ���� ������ ��� � �����1�� ���� %�'�� J-
DRDC Ottawa TR 2013-160 95
![Page 116: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/116.jpg)
Table 9: >� ����)�
�� �������� � ��������
'���(��� ���� �-2 3�1 � 2 3�1 <��� � ��1 � !� 3�1� �'�� �� ���/- ����� C�� !���
6< '���(��� C 0�1 C 0�1�(��� ��� -�2 B � � ��&������� � �'����A��� ��� �. , � �� A O2� ��
6.4 Representative Data in the Frequency-domain
(FD) Measurements6.4.1 Antennas-only FD Measurements and System Uncertainties
6� �� ���� �� �� ���������� ��&������� � �� �� �� ��� �� �� ���� ����� ���� ������� )��&����� � �� ������� � �&�� �� �� ������'��� �� �� ���� ��,����- "��� ����������&� ��� �� ��� �� �,� ��� ��� ���(� �� <�� �� BJ� <�� ��J�� <�� �� J ��� <�� �� J�- <�� �� BJ ���(� �� ������ �&��������� � �&�� �� ����P����� ���8���� ��� (���� <�� �� J� ���(� ���� �� �� ����������� ���8�������- ��� �� ��� �� ����������&� �� �� � �� �� ����� '�(��� �� ������������ �����&��� ������� (���� �� ��� �����5��� � ��( ���/ ������- <�� �� J ���(��� ������� �� �� ���� ����� �� �� ��P����� ���� �-�-� �� ��4������ '�(������ ���� ������ (���� ��� �� '� �������� ' ��� �� � � � ����� ��� �����������������- %�� ������� ��&�� �� �� ���� �� �� �+ ��������� �� ������� ���� ������ � � � � (��0 ���� '���( ��� ��&�� (��� '� �� �4�� ������'��- %�� ������� �� �� ����������� ���8���� ��� �� �� ������� ��&��M ��� <�� �� J�-
6.4.2 Some FD Measurements Involving Weapon 2 (Small Gun)
<�� �� JC ���(� �� ����������� ���8����� ��� ���� ��� �� �� N,N ����������(�� �� ���� �������� ���� ��� (�� (����� � ������ ����� �� � � ������� ��I� �� ������ ���� �� ������- %���� �� �� ��� ��&��&��- "��� ������'�� ���������� �� ����� �� �� �� �'���&�� �� �� '��� '�(��� � 3�1 ��� C 3�1- <�� �� J!���(� �� ���� ��� �� ��� �� �,� ���������� (���� <�� �� J2 ���(� ���� ��� ���,N ����������- %�� ������ ��&��� ��� �� ������� �� �� �,� ���������� (������ � � � �� ��� �� �� � � '����� �� ������� �� ��� ����� �� �������� �� ��5��� ������1����-
��7� (� ���0 � �� ���������� '�(��� �� ����� �� �� ���� � ��� (�� (������ �� ���� ��� �� ���� � ��� ���- %�� ������� � �� ������ �� �����7�����I� ��- <�� �� JI� <�� �� JE ��� <�� �� JB ���( �� ������� �� �� ����� N,N� �,����� �,N� �������&��- 6 �� ����� �&���� �� �� (����� ������� �� ����� �� ��
96 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 117: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/117.jpg)
Figure 89: �� �F����� ��P���� ��� $������ ���)� �� 2 ��������? ����������� �� 5�5 �����)����
Figure 90: �� ������������ ��P���� ��� $������ ���)� �� 2 ��������? ���������� �� �� 5�5 �����)����
DRDC Ottawa TR 2013-160 97
![Page 118: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/118.jpg)
Figure 91: =��������� �� �� �F����� ��P���� ��� $������ ���)� �� �� 2 ���������? ��������� �� �� 5�5 �����)����
Figure 92: =��������� �� �� ������������ ��P���� ��� $������ ���)� �� �� 2��������? ��������� �� �� 5�5 �����)����
98 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 119: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/119.jpg)
Figure 93: �� ������������ ��P���� ��� ����� �� �� >�> �����)��� $���������)� 0������� ����1 �� $��� $���� : �� �� ���)� �� O@ �� �$�� ���� ���������
�����5���� �� �� ���/ ��� '��� '�(��� � 3�1 ��� C- 2 3�1-
@7�� ��&� ���/ ���,�(��� ���� ������ (��� �0�� �� � �������� ���������� ��,&������� (�� ���� (������ �� 0���� ��� (� ����� ���- %�� ���������� ��� ��� ���� ��D
� . �������� � � -2 ������ �� (����� ��� � ������'�� ��P ���� �� ������� �� �� ���� � ���-
� .��� �� �� �����,��� ������� ��� (��0� �� ��� ��P ����� � '������� '�� �������� �� � (�����-
� %�� ���0���� �� �� ���0� ���� �� ��&� �����5��� ����� �� �� ��� ��-
DRDC Ottawa TR 2013-160 99
![Page 120: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/120.jpg)
Figure 94: �� ������������ ��P���� ��� ����� �� �� 5�5 �����)��� $���������)� 0������� ����1 �� $��� $���� : �� �� ���)� �� O@ �� �$�� ���� ���������
Figure 95: �� ������������ ��P���� ��� ����� �� �� >�5 �����)��� $���������)� 0������� ����1 �� $��� $���� : �� �� ���)� �� O@ �� �$�� ���� ���������
100 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 121: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/121.jpg)
Figure 96: �� ������������ ��P���� ��� ����� �� �� >�> �����)��� $������ ���� �� $��� ��� �������) $���� : �� ����� �� �� ���)� �� O@ �� �$�� ������ ������� 7�� ��� � ����( C��(� ���
Figure 97: �� ������������ ��P���� ��� ����� �� �� 5�5 �����)��� $������ ���� �� $��� ��� �������) $���� : �� ����� �� �� ���)� �� O@ �� �$�� ������ ������� 7�� ��� � ����( C��(� ���
DRDC Ottawa TR 2013-160 101
![Page 122: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/122.jpg)
Figure 98: �� ������������ ��P���� ��� ����� �� �� >�5 �����)��� $������ ���� �� $��� ��� �������) $���� : �� ����� �� �� ���)� �� O@ �� �$�� ������ ������� 7�� ��� � ����( C��(� ���
102 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 123: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/123.jpg)
7 Signal Processing Algorithms for
Resonance Based Concealed Weapons
detection
6� ��� ������ (� ������ � ��������� ����� ��� ������� �� ��������� (������(���� ���1�� �� ����7,������ K2IL ��� ; �������,% �� K2EL ������ ��� �7�������� ��������� �� �7��������� ������ ��� ����� �� �����- %���� ��������� ��� ��� ��� � � ������ '��0��� �� �� �� ��� ���� (����� �������� �� �������- %����� ��� �� ���� ���� ������ �0�� � ������� )��&���� ���� )*+ ��������������� ��� ' �� ' �� ���� ������ �������-
7.1 Radar Data
%�� ��� ��� ��� � &���� �� �������� (��� �0�� � ������� )��&���� ������� �� �- ���� ������ �� �� ���/ ��� ������ ���� 2�� ��1 � 2 3�1 (����0�� ���� � &���� ��(��0 ����1�� �N�.� K'������ �#$%$# �&' ������� ������()* +, 0 -* �,.L- %���,������ ���� ������ ���� �� N�. (��� ���� �0��' ��� �� (��0 (��� (�� �� ��������- %���� �� �� ' ��������� �� ��� ����� ���� ���,������ ���� ������- %���� ���� ������ �0� ��� ���� � ���������� ���5� ������� N,N� �,�� ��� N,� ������� (� ��,��� ���� ������ ������ �����,��� ���� �����- %��� �������� ������ �� ��� �������� ���� ��� �������� ������-
<�� � � ������� (� ������� �� ��� ����,�/ ��� ����7,������ ����� �%9"�:����� �� ; �������,% �� ����� �;%�� �� �������� �7������ ������'�� �� �������(��� �������- :�������� ������ � ���� �7������� ��� ���� �4��� �� ����� ��� � ����� �� ���� �������&� �������-
+�� �� %9"�:� ��� ;%� �� ���,������ ��� � �7��� �� ���������- %�������� �� (� �0� �� 6�&���� <� ���� %�������� �� � � ���/ ���,������ ���- 6������ � ��� ���� �������� � � ���/ ���,������ ��� �� �� ��� ������� �� ����� 5�� ������������� �� �����(�- <���� �� ��� �� �������� � ���� �� ����� �� ,23�1 � 2 3�1- %��� ��&��&�� ��������� �� ���� ��� �� �� ���� ��� ��� ��� �0����� ���� ��� ������ �� �� �������� ��� ��� ���'����� ��� ��� ��� ������- %��������� �� ��� ������ � ����'=� 6�&���� <� ���� %�������� � ����� ��1��7��- >����� ���,������ ��� �� �'������ (� � �4 �� ���� ��� �������� ��� ���1� ����� ��� ��� �������� ��� � � ��������- %��� ��� ��� �� (� ��� ������� ��� (���� ��������� ���������� �� � � ���� ��� �� �� ������ ��P�����- %��� ��� ����������� �� ��� ������ � �� ��������,�7������ ��������-
DRDC Ottawa TR 2013-160 103
![Page 124: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/124.jpg)
7.2 Total Least-Squares Matrix-Pencil Method
%�� ����7,:����� ����� ��� �� %��� 9���,"/ ��� ����7,:����� ����� ����7������� �� ����� �� K2IL- . '���� � ���� �� �������� '���(- . ����� �� �� �� �� ����� �� ��� * ��� '� ���������� �� � ������ �� ������ ��� ����� K2B�2JLD
�*� �#������ �
��
���
�#� &'��+*����� � ,� ����+*��
�����#�� ��� #�� ,�� ��� �� � �2��
%��� ��� ��� '� ���&���� ��� ������7,&�� �� ������-
�*� ���
���
������ �2 �
����� ��� � � � � � '� � �� �� �*� � �- 6� ��� ������������� �� ��� ����� ������ ����� �� �� (��� �� �� ����� ���������� �� �� ����� ��� ��� ������ ( � -� � .�� ������� ' �� ��� ���� ������� -� � �� ��� ��� ��� ���/ ������ � ����- +��� �� (� ��� ������� (�� ���� �������� �� ����� '� ���������� '�� ��5��� ������ ��� ��� ������� �� ��� � ����&��� �� �- %�� ������ �� ��� ��� ���� � 5��� ���D
�* � � �� (���
���
��������� � �� � � � � �2��
(���� �� �� �� �� ���,������ ����� ��- %���� ��� � �/ ��� ������ ����� �� ��������� � * � � ��� ������ � * � �� � �� �- <�� ��������� (� ��5�� �� ( � �����M�� ������ ��� '������
���
���
���� �2C�
%�� ����7 ������ ����� �� ��� ��� � 5�� ��� �� ���/ - %��� �� ���� ' ��5������ �����(��� ����7D
0 (�
�
����
� � � � � ���---
---- - -
--- ����� ��� ���
�
����
�����������
�2!�
104 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 125: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/125.jpg)
����� $ � � ��� �� ������ ' �� ���-
%� �'��� �� ����,�/ ���� ����7,������� � ���� ��� &�� � ������������ �"N�� ����������� �� 0 �
0 � 1)2 �22�
*� ��� ��� �� �� �� � 8����� ����� ���� ��� &�� �� ���������� � ������ ���,������ � � � �����- %���� ��� ������� ' ����&��� �� ���������� ��� ��� �� 1 �) ��� 2 � ����� ��( ������� ������ 1 �� )� ��� 2 �- *� ��� ��� ������� ������,5����� ������D
0 � � 1 �)�2 � �2I�
%� ��5�� � � 8����� ����� ���� ��� &�� � (� � � ��5�� � ��( �������� �������� �������� ������� ! ����- . � 8����� ����� ���� ��� &�� � �� ��� ��5��� �� ������ ��� &�� � ���� ��� ! ����)���
2- ! ������� �� '� ������ ����� ��- ! ���� � � (��� ������&� �� ������ (���� � ����� ! ���� (��� ���� � �� ����� ��� ������������ �� ��������- *� 5�� �� � �������� ������� �� � ���� (��0� '��-
*� �� �� ������ 0��� � ����� �� 2,� ��� �� �� 0 � �(�� ,'���� ����7����-*� ��( � ���� ��5��
0� (� � 0��� 0��� 0����� � � 0� (� � 0��� 0��� 0��� � � �2E�
(���� $ � �����I- %� ���1� �� ��� �� � �� �� �����'�� (� �� $ � �����- )�������� ��5������� � ��� ��( '� ���(� �� �� ��� �� ��������1�� �����&�� �� �� ������7 ���� 0�� 0�� �-��
�� � �+3�0 � 0��� �2B�
(���� 0 � �� �� �����,:������ ��� ��,��&���� �����'=� ���3&)�- <��� @/ ���� �2B�
���������� ���� � ���������(��� ����,�/ ���� ���'���D
2+ ���&����� ��� �� ����'� �� ����� � �� �� �� �� ������ ���� ��� &�� �-I������ �� P��� �������-
DRDC Ottawa TR 2013-160 105
![Page 126: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/126.jpg)
�
����
� �---
���
�
�����
�
����
� � ��� �� ��---
---- - -
---����� ����� �����
�
����
�
����
��
��---
��
�
���� �2J�
6 �� ������� � ��� �� �������� � ����� &�� � ��� $ ����� � � ���0,��5��������7 (��� ���� ��� ��- <�� �� � ����� �� � � ���������� ��&��������� (���� �0� ��� ������������ �� �������� �� �� @/ ���� �2C� ��� ������ ��- %�� �� ���1� ��� �&����'�� ��� � (� �� '� ��&������ � � ���1� � �������� ����� ��� ���� �7��� ��-
7.3 Kumaresan-Tufts Method
%�� ; �������,% �� ����� �� ������'�� �� ����� �� K2EL- . '���� �&��&��( �� ���������� �� ��&�� '���(-
*� 5�� ��� (�� �� ������7 �7�������� ���� �� � ������ �� ������ ��� �����-
���
���
���� �� � �� � � � � �I��
*� ��� ��5�� �� ����7
0 �
�
����
�� �� ���� �� �� ��---
---- - -
--- ������ ���� ����
�
����� �I �
��� �� ��� �� &����
4 �� �� �� ����
� �I��
*� ��� ���� �� �/ ����
0, � �4� �IC�
(���� , ��� ,� ,�
���� ��5��� �� ��������� ��
106 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 127: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/127.jpg)
���� � � ���
��,�
� �I!�
��7 (� ������� � ���� ��� &�� � ������������ � �����&� �� ����������� �� ���������� �� �����D
0 � 1)2 � �I2�
*� ������ �� ����� ����� ���� �� ���� ��� &�� �� ���� @/ ���� �I2�- %��� ������ ���� �� ������� ���������� ����� �������� ���9� �� ���������� �� KIL-%��� ��&�� � �� ������ ��� ��( ��� ���� ��� &�� �� � 0���- .������&��� ����� �� ������ ��� � �'�� �� ����� � � � �������� ������� �� �� �� ����7,�����������- *� ����� �� � �'�� �� ���� ��� &�� �� � 0��� �� / - ��7� (� ��5����� �� &����� 5��� � � � � �� �� / � � ����� �� � ��* ��� �� �� 1 ���2 � �������&��- *� ���� �� �� &���� , ��
, � ���
��
�
��5� 4�� �II�
��7 (� 5�� �� ���� �� ���� (���� ���������� � �� �� ���� �� @/ ���� �I����� (� 0��� �� ��� �� ����5�� ��� � �- <��� ���� &�� ��� (� ��� �7��� �� �������(�- <���� (� � � ��,����� � � ������ ���� �� �7����� ���������-
+ � ������ �� �IE�
(���� * ��� � �� � �� �
�� - � � -� -� �� � ��� � � � �� �� �� -
%���� � 5�� ��� (� ���� � �� �����,:������ ��� ��,��&���� �� + ��� � ���� �(�� � � �������� ������
6 � + �IB�
����� 6 ���� �� ��
-
%��� ����� ����� � ���� ����� �� � �� ��� �� ������ ���0 ��5����-
DRDC Ottawa TR 2013-160 107
![Page 128: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/128.jpg)
7.4 Background Clutter Suppression
%�� '��0��� �� �� �� �� � �������� ' �0��� ������ ���� ������ �� �� '��0,��� �� (��� �� �����- %�� ��� ���� ����� ��� ��� ��� ���������� �� � � ��� ������7 ��� ����� ��� ���� ��������� ��� �� ��- *� �� �� �������� ���@/ ���� �I�� �� �� '��� �� � � �� �� � ��������� (���� ��� '� �� �� �� �� ������� �� �� ������-
��7� ���� ������ ��� �0�� (�� �����- <�� �� ��� ��� �� ��� ����� ����, ������ ��� �0�� �� �����(�D
� %���� ������ ��� ���� ������ �+��0��� �� ���� �������
�� ���� ����� �� � ��� (��� �� (������
C� ���� ����� �� � *����� ���
!� ���� ����� �� � ��� (�� � (�����
��� <���
�'� "���
��� +��0
���� ������ ��&��&��� �� ��� (��� �0��� (�� '�� � ���0 ��� ��� ���0�- >����� ���� ������ �� ��� ���� ����� ��� ��/ ����� (� �7��� �� ��������� ��� ������ ���- *� ��� ��5�� � ��������� 7 (���� �� ��� � ����� ��( ��� �(� � ������ � � ���� ���� ����� ��� '� ���� � ���� �� � � '��0��� �� ���� �����- 6� ����� �� � � ���� ���� ����� �� �� �� � '� (���� ��� ������ �� &�� � �� �� � �-
7.5 Target Identification
7.5.1 K-Nearest Neighbours (KNN)
%�� ��7 ��� �� � ���0 ��� �� �������� �� � 0��(� ���� ����� �� �� �� ����, ������ �� ������ ����M ��� �7������ (� �� �� '� ��������� ��� �� ����� �� �� �0���� �� �� ����� �� �� �� � ��� (�� � 0����- <�� �� � ����� �� ��� ������ (� ���0� �� ����� ����M �� �� (� �0� � ���� ����� �� 4�����) ��� � ���� ����� ��+��) �� (��� �� � ���� ����� ��+��) ���! 4�����)- *� ����1� �� ����� ��� ��+��) ��� +��) ���! 4�����) ��� �� ��������� �� �� ����� �� ��4�����) �����-%� �� ��� (� ��5�� � ��������� 7� (���� �� ��� � ��5�� &����� (���� (���� ����� �� 4�����) �� '� ������ �� �� ��� �� +��) ��� +��) ���! 4�����)- %��������� �� ������� ���� � ���� �� 4�����) � � ���� �� ������ ����� �� (� �� �� ;,������ �����'� � ������ �������� �&����'�� ���� �� ������� ���'�7�� ����' ��������2!(.�- %�� �������� �� ��� �� ������� ���� ���� ���� �� � ��� ����� �� � �� ������ ���� �� �� *����� ����� ��- %�� �������� ��� (��0�(�� ���� ���� �������� (� ���� � ���� ��� �� ��������D
108 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 129: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/129.jpg)
� ;,������ �����'� �� ��� ���� ��� �� � � �����
�� ;,������ �����'� �� ��� �������� ��� �� � � �����
C� ;,������ �����'� �� ��� �� ����� �� �� � � �����
<�� ���� ������� ��� (� �0��� ��� ������������ ��� �������� ���� ���7�� (������ �� ���� ��� ���� ������� ��M (� ���� � �� �&����� ������� '�(��� �� ������� �� ��� �� �� �� (����� ����� ��- *� ��� ������� �� �&����� ��������� +��) ��� +��) ���! 4�����- %�� ����� �� (�� �� ������� ������� �� ���������5�� �� ���� ������� � �� ����� �� �� �� (�����-
7.5.2 Naïve Bayesian Classifier (NBC)
%� ��0� �� �� �7����� ������5����� ��������� (� �� ����'=� ��?&� +������������5�� �� � � ���- %� �� ��� (� �0� �� �����(��� ����D
� ����� � ������� ����7 �-�� �� ��(� �� (���� ���������� � ��4���� ����, ������ (� ��&� �0��-
�� ����� � ����� &���� ���� (���� ������ ������ �� �����E �� ���� ��( �� ��������� ����7-
C� <� �� ������� ��� � � ��?&� +������ ������5�� ���� ����'=� ��?&� +�������� ��&����'�� �� �� "����� %���'�7�� ���� �� ������� �'Q���&�+���-5�-���-
!� ����� � �� &���� ���� (���� ��� �� ���� � �'�� �� ��� ��� �� --
2� <��� �� ����� �� �� &���� ' ���� ����� �� ���'�'��� �� � '�������� � ���������- )�� �� ������� ��������� ��'���- %��� �� ��� � &���� (���� ��� ������������� � �� ��4���� �������- %�� &�� �� ���������� � �� ���'�'��� ��� '�������� � ���� �����-
%���� ��� ��� ������ �� ��( � ��5�� �� �������� ��� �7������ (� ��� ��5�� ����� �� � ��� (��� � (����� ��� ����� � �� �� (����� �����- *� �� �� ���� ��5������ (����� ������� ��� ��&� ����� �� �� (������ ����� � �� �� 0���� ����� �������� C �� �� � � �����- )���� ���� ������ (� ��� �'�� � �� �� (� ��� �'�� ���4������� '�(��� (����� ���-
E���� �� ��� ����� �� ��� � � �������� ��5�� �� �� �� ������- <�� �7������ �� ��( ���� ������� ����7 ����������� � � ������ �� �� 0��(� � ������ � (����� � �� �������� ����� ���� �� 5�� ������ �� � (� �� '� �- 6� �� 0�� ��( �� - ������� � (����� ���� ������ (� ����������� ��� �� 0�� ������ �� � �� -
DRDC Ottawa TR 2013-160 109
![Page 130: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/130.jpg)
8 Results
8.1 K-Nearest Neighbours
%�� ��� �� �������� '���( ����1� �� �4��� �� 7 �� �� ��� ��- .� ������� ���� ��������� �� �� %9"�:� �� ���(� �� K!L ��� ;%� �������� �� K�L- <�� ��� ����� �� ��������� ���� ���� ������ (� (��� �� �� �����(��� �������D
� �������� �� �&����� ������� '�(��� ����� �� �� ����� �� �� +�� ����� ��� ������ �� �� ����� �� �� �� 4����� ���-
� ��! ������ �&����� ������� '�(��� ����� �� �� ����� �� �� +���4������� ��� ������ �� �� ����� �� �� �� 4����� ���-
%�� ���5� ����� �� �������� �� �� �����(��� �����D'������ 5����������6+��64�����67�2������ <�� �7������ �� ���5� ����� N,NA���A* A���� ������ � ���������� '�(��� 4�����) ��� ��� +�� �!�� ��(��� �� 4�����) ��� ��� +�� �!�� ���! 4�����) �� 8����� %��� �� ���0 �������� ���0� (���- N,N ������ �� �� ������� (��� ������ �� � &������,&������������� ���,����-
110 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 131: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/131.jpg)
Table 10: ���������� �� 7� �� �?��) ������) �� '��()���� ���?6 7� � �
��������� ����&�� ��� �V�����&�� *�����
�V�����&�� ���O*�����
�V�%9"�:� �� � JJ-! JJ-I JB-B�%9"�:� ���2� J -IC J2-�B J -�I%9"�:� ��� � E-C! �B-E! E-�2
;%� ��C� JJ-2! �C-! \ ��-II\;%� �� � J -EI J!-BJ J -J�;%� ���2� IB-!E EC-2J II-E�;%� ��� � E-C! �B-E! E-�2
9 4� ��� ���� �� �2!��3� ���2������� �3�� )** ��2���� �!� �������! ���:�2�� �������� �� ��� ������ ��������� �!�� �� �!� ��2������: ���������� �!�� � ����� �!�� ;��
��� ���� �� �!� ��2������: ��� �!�� ��� ���� �� �!� ������ �� �� �3�:�
DRDC Ottawa TR 2013-160 111
![Page 132: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/132.jpg)
Table 11: �" 7B7 ������ $��� 7� � ���� 7� � � $��� ���)� ��� �� �������
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
N,NA���A* A���� �-!C �-J2 �- � �,�A���0A* A���� <=� <=� <=�
N,NA���A* A'��0 �-!2 �-JE �- I �,�A���0A* A'��0 <=� <=� <=�
N,NA���A* A���� �-�C �-B� �-�C �,�A���0A* A���� <=� <=� <=�
N,NA���A*�A���� <=� <=� <=� �,�A���0A*�A���� � � <=�
N,NA���A*�A'��0 <=� <=� <=� �,�A���0A*�A'��0 � � <=�
N,NA���A*�A���� <=� <=� <=� �,�A���0A*�A���� � � <=�
N,NA���A*CA���� -�2 -C �-C� �,�A���0A*CA���� � � <=�
N,NA���A*CA'��0 - I �-J �-!E �,�A���0A*CA'��0 � � <=�
N,NA���A*CA���� �- � -2J �-E� �,�A���0A*CA���� � � <=�
N,NA���0A* A���� �-22 -�I �-!I N,�A���A* A���� <=� <=� <=�
N,NA���0A* A'��0 -C� - J C-J! N,�A���A* A'��0 <=� <=� <=�
N,NA���0A* A���� �-I! -2J -�J N,�A���A* A���� <=� <=� <=�
N,NA���0A*�A���� <=� <=� <=� N,�A���A*�A���� <=� <=� <=�
N,NA���0A*�A'��0 <=� <=� <=� N,�A���A*�A'��0 <=� <=� <=�
N,NA���0A*�A���� <=� <=� <=� N,�A���A*�A���� <=� <=� <=�
N,NA���0A*CA���� �-E2 �-J2 -J2 N,�A���A*CA���� <=� <=� <=�
N,NA���0A*CA'��0 -�� -�� -BJ N,�A���A*CA'��0 <=� <=� <=�
N,NA���0A*CA���� �-E� �-J! �-EJ N,�A���A*CA���� <=� <=� <=�
�,�A���A* A���� <=� <=� <=� N,�A���0A* A���� <=� <=� <=�
�,�A���A* A'��0 <=� <=� <=� N,�A���0A* A'��0 <=� <=� <=�
�,�A���A* A���� <=� <=� <=� N,�A���0A* A���� <=� <=� <=�
�,�A���A*�A���� � � <=� N,�A���0A*�A���� <=� <=� <=�
�,�A���A*�A'��0 � � <=� N,�A���0A*�A'��0 <=� <=� <=�
�,�A���A*�A���� � � <=� N,�A���0A*�A���� <=� <=� <=�
�,�A���A*CA���� � � <=� N,�A���0A*CA���� <=� <=� <=�
�,�A���A*CA'��0 <=� � <=� N,�A���0A*CA'��0 <=� <=� <=�
�,�A���A*CA���� � � <=� N,�A���0A*CA���� <=� <=� <=�
9 <= :������ ��: ��:�>��: 3����
112 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 133: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/133.jpg)
Table 12: �" 7B7 ������ $��� 7� � ��� � 7� � � $��� ���)� ��� �� �������
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
N,NA���A* A���� �-EE -�� �- I �,�A���0A* A���� �-2J �-22 -!�N,NA���A* A'��0 - C -�I �-� �,�A���0A* A'��0 �-JJ �-!2 �-J2N,NA���A* A���� �-J� �-JC �-CJ �,�A���0A* A���� �-EC -�2 - IN,NA���A*�A���� -IB -C! �- ! �,�A���0A*�A���� �-JI -! -!IN,NA���A*�A'��0 - � -�� �-CJ �,�A���0A*�A'��0 -�J -CB -! N,NA���A*�A���� �-JI �-J2 �-!C �,�A���0A*�A���� �-BC �-JB C-!�N,NA���A*CA���� �-J� -�I �-!2 �,�A���0A*CA���� �-EE �-JC - �N,NA���A*CA'��0 �-BE -�I �-CC �,�A���0A*CA'��0 �-B� �-JE -2�N,NA���A*CA���� �-IJ -!I �-EI �,�A���0A*CA���� �-!� -EB �-J2N,NA���0A* A���� -�C -�E �-II N,�A���A* A���� �-JJ -�E �-B�N,NA���0A* A'��0 -!J -�C �-I N,�A���A* A'��0 -�C - �-J�N,NA���0A* A���� -C� �-JJ -�I N,�A���A* A���� �-J �-E �-J�N,NA���0A*�A���� �-JJ �-JC 2-BJ N,�A���A*�A���� -�B -�� �-CJN,NA���0A*�A'��0 -�� - J �-C2 N,�A���A*�A'��0 -2E �-B� �-B�N,NA���0A*�A���� -�I �-J 2-�2 N,�A���A*�A���� -�C -2� !-��N,NA���0A*CA���� - C - � �-�2 N,�A���A*CA���� �-J� -�� -CIN,NA���0A*CA'��0 -C2 �-B! C-�� N,�A���A*CA'��0 �-EB -B2 - BN,NA���0A*CA���� -C - C-BJ N,�A���A*CA���� �-B -�I - J�,�A���A* A���� - I - �- 2 N,�A���0A* A���� �-B �-J! -�B�,�A���A* A'��0 �-JI -2 -B� N,�A���0A* A'��0 �-J� -C -�2�,�A���A* A���� -�! �-JJ -�J N,�A���0A* A���� �-I� - � - ��,�A���A*�A���� �-EI �-BB -�2 N,�A���0A*�A���� �-B� - ! -E2�,�A���A*�A'��0 �-!! -�� �-E2 N,�A���0A*�A'��0 �-!2 �-EB �-!!�,�A���A*�A���� �-22 �-JC �-B� N,�A���0A*�A���� �-I! �-EE �-J!�,�A���A*CA���� �-EC �-BB -I� N,�A���0A*CA���� -!B -�B �-I �,�A���A*CA'��0 -�2 - �-I N,�A���0A*CA'��0 -� - � �-IC�,�A���A*CA���� �-BB �-JJ �-JB N,�A���0A*CA���� �-2J �-22 -!�
DRDC Ottawa TR 2013-160 113
![Page 134: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/134.jpg)
Table 13: �" 7B7 ������ $��� 7� � ����� 7� � � $��� ���)� ��� �� �������
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
N,NA���A* A���� -�! �-JC �- � �,�A���0A* A���� �-JI �-JC C2-� N,NA���A* A'��0 -�B �-J! �- ! �,�A���0A* A'��0 -�� �-JC -I�N,NA���A* A���� -�C �-JI �-! �,�A���0A* A���� -�� �-JI - BN,NA���A*�A���� -�! -�2 �- 2 �,�A���0A*�A���� �-JE �-JJ - �N,NA���A*�A'��0 -� - � �-!J �,�A���0A*�A'��0 -� �-JI -!�N,NA���A*�A���� -�! -�! �-2 �,�A���0A*�A���� �-J! �-BB -B2N,NA���A*CA���� �-JB -�� �-!B �,�A���0A*CA���� -�B -�� �I-!�N,NA���A*CA'��0 -�! �-J! �-�J �,�A���0A*CA'��0 -�E �-J! -IIN,NA���A*CA���� -�� �-J! �-B� �,�A���0A*CA���� -�C �-JB �-J2N,NA���0A* A���� �-JI -�C �-B N,�A���A* A���� - � - E �-JJN,NA���0A* A'��0 -�� -�2 2-EE N,�A���A* A'��0 �-JJ �-JE �-J�N,NA���0A* A���� - � �-JJ �-� N,�A���A* A���� -� -�� -!�N,NA���0A*�A���� �-JI �-J2 E-�! N,�A���A*�A���� -� -�C �-B2N,NA���0A*�A'��0 �-J -� �-I! N,�A���A*�A'��0 - 2 - C -I!N,NA���0A*�A���� �-BJ �-J! 2-2� N,�A���A*�A���� �-JJ �-JE -J2N,NA���0A*CA���� -�� -�� !-JB N,�A���A*CA���� -�I -�E C-2BN,NA���0A*CA'��0 - � -�� I-E� N,�A���A*CA'��0 - � -� �-J N,NA���0A*CA���� -�E -�C E- � N,�A���A*CA���� -�� -�E -CI�,�A���A* A���� �-JB �-J� -EC N,�A���0A* A���� �-JE -�2 - 2�,�A���A* A'��0 -�I �-JE -2I N,�A���0A* A'��0 �-JI -�� - ��,�A���A* A���� �-JJ �-J2 - � N,�A���0A* A���� -�� -�C �-JB�,�A���A*�A���� -�B �-J2 C-CJ N,�A���0A*�A���� -�E -�E -CJ�,�A���A*�A'��0 -�2 �-J2 -CC N,�A���0A*�A'��0 �-JJ -� �-�C�,�A���A*�A���� -�! �-J� -�E N,�A���0A*�A���� -�� -�B �-IC�,�A���A*CA���� -�� �-JJ �-CB N,�A���0A*CA���� �-JC �-J� -CI�,�A���A*CA'��0 �-J� -�I �-B! N,�A���0A*CA'��0 -� �-J! �-BI�,�A���A*CA���� �-JE -�C -�E N,�A���0A*CA���� -�C �-JB �-EB
114 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 135: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/135.jpg)
Table 14: !�7 ������ $��� 7� � ���� 7� � � $��� ���)� ��� �� �������
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
N,NA���A* A���� �-J -�J �-�E �,�A���0A* A���� �-CB -EE -JIN,NA���A* A'��0 -�! -2I -2B �,�A���0A* A'��0 �-EJ �-�E �-!�N,NA���A* A���� - 2 -�2 �-E� �,�A���0A* A���� -�C �-2E �-�IN,NA���A*�A���� �-�J �-I� �-EI �,�A���0A*�A���� �-B - � 2-2JN,NA���A*�A'��0 �-B2 �-�! �-CB �,�A���0A*�A'��0 -J2 !-E2 E-�!N,NA���A*�A���� - � �- ! �-E� �,�A���0A*�A���� �-E2 B-CB �-� N,NA���A*CA���� -2C �-IJ �-I� �,�A���0A*CA���� -EC -B2 - �N,NA���A*CA'��0 -!� -CJ �-B� �,�A���0A*CA'��0 -2 I-CI �-� N,NA���A*CA���� -B� -�� �-IJ �,�A���0A*CA���� �-J� -E� J-C N,NA���0A* A���� �-!B �-�C -CJ N,�A���A* A���� �-J2 -� �-��N,NA���0A* A'��0 -EE �-JE �-BE N,�A���A* A'��0 �-� �-2� �-EEN,NA���0A* A���� -2 -�� �-EC N,�A���A* A���� -�! �-2E J-IJN,NA���0A*�A���� -2! -BB �-II N,�A���A*�A���� -C2 �-E I-2 N,NA���0A*�A'��0 �-J� -�E -C2 N,�A���A*�A'��0 -!B -�� -�EN,NA���0A*�A���� -�E �-�C �-E� N,�A���A*�A���� -B� �-22 �BJ-I!N,NA���0A*CA���� �-B! - C �-JJ N,�A���A*CA���� �-22 �-BB C-2CN,NA���0A*CA'��0 �-JI �-B! �-E! N,�A���A*CA'��0 �-B �-J� -22N,NA���0A*CA���� �-BI -�� -!� N,�A���A*CA���� �-BI �-EI E-�B�,�A���A* A���� �-I� - 2 J-�! N,�A���0A* A���� �-I! �-!B �22-BE�,�A���A* A'��0 - J �-JC �- N,�A���0A* A'��0 �-EE -!� �-EI�,�A���A* A���� -�C �-EE �-J N,�A���0A* A���� -CC -!! �-J��,�A���A*�A���� -2E �-2� �-� N,�A���0A*�A���� -�B �-JE I�C-E2�,�A���A*�A'��0 �-!� �- B �-I� N,�A���0A*�A'��0 �-2C �-JE �-BC�,�A���A*�A���� �-CJ �- E �-B! N,�A���0A*�A���� -!E -CC C-C �,�A���A*CA���� �-JJ �-22 �-�B N,�A���0A*CA���� - B �-JC �2I-2�,�A���A*CA'��0 -E2 �-�� �-EE N,�A���0A*CA'��0 -2! �-B� J-���,�A���A*CA���� !-!I C-! �-�C N,�A���0A*CA���� �-BE -E2 -
DRDC Ottawa TR 2013-160 115
![Page 136: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/136.jpg)
Table 15: !�7 ������ $��� 7� � ��� � 7� � � $��� ���)� ��� �� �������
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
N,NA���A* A���� �-EJ - C -�I �,�A���0A* A���� �-E2 �-2E -!!N,NA���A* A'��0 -�C -C2 -2I �,�A���0A* A'��0 �-IJ �-E2 �-��N,NA���A* A���� �-BE -�C �-IB �,�A���0A* A���� �-B� �-IB -2CN,NA���A*�A���� �-2 -CJ �-BB �,�A���0A*�A���� -�2 �-J �-C�N,NA���A*�A'��0 �-�J �-II �-E� �,�A���0A*�A'��0 -2I �-EE �-ECN,NA���A*�A���� �-!C �-BJ �-BC �,�A���0A*�A���� -�C �-J2 �-� N,NA���A*CA���� �-BI �-B� �-IC �,�A���0A*CA���� - B -2B �-E�N,NA���A*CA'��0 �-2E �-JE -� �,�A���0A*CA'��0 -� - � �-�2N,NA���A*CA���� �-2J - J -�� �,�A���0A*CA���� �-B! �-EI �-2JN,NA���0A* A���� - � - ! - 2 N,�A���A* A���� �-!I �-EJ �-��N,NA���0A* A'��0 -C �-JI �-JI N,�A���A* A'��0 �-E2 �-2� �-I2N,NA���0A* A���� -!E �-JE �-I� N,�A���A* A���� �-IB �-E� - !N,NA���0A*�A���� -�E �-EI �-B� N,�A���A*�A���� �-EJ �-2B �-IEN,NA���0A*�A'��0 �-J �-I! -�2 N,�A���A*�A'��0 �-B� �-B� �- 2N,NA���0A*�A���� -C �-JB �-B� N,�A���A*�A���� -�B �-I� �-EIN,NA���0A*CA���� -�! -�� -�� N,�A���A*CA���� -�J �-J! �-2!N,NA���0A*CA'��0 -EC �-JC �-JJ N,�A���A*CA'��0 - J �-E� �-C!N,NA���0A*CA���� -C! - C -C� N,�A���A*CA���� -�E �-I� �-���,�A���A* A���� - B -�B 2-EC N,�A���0A* A���� �-BJ - � C�E- �,�A���A* A'��0 -�B -C� 2-BJ N,�A���0A* A'��0 �-J� -�E B�-JJ�,�A���A* A���� - ! -CC I-� N,�A���0A* A���� -�2 -�! EB-�J�,�A���A*�A���� �-J2 -CJ �-�I N,�A���0A*�A���� �-JC �-JB ICE-I��,�A���A*�A'��0 �-IJ �-2E - 2 N,�A���0A*�A'��0 �-EJ - ! I�!-�E�,�A���A*�A���� �-I �-!� -�C N,�A���0A*�A���� -�! - ! C-JE�,�A���A*CA���� -CC -!I �-�� N,�A���0A*CA���� �-JB -�E !�-J2�,�A���A*CA'��0 -C2 -EJ �-CI N,�A���0A*CA'��0 -C! -�I � -2��,�A���A*CA���� -�J -�J �-CE N,�A���0A*CA���� -�2 - B �-BC
116 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 137: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/137.jpg)
Table 16: !�7 ������ $��� 7� � ����� 7� � � $��� ���)� ��� �� �������
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
N,NA���A* A���� -�! �-JC �- � �,�A���0A* A���� �-JI �-JC C2-� N,NA���A* A'��0 -�B �-J! �- ! �,�A���0A* A'��0 -�� �-JC -I�N,NA���A* A���� -�C �-JI �-! �,�A���0A* A���� -�� �-JI - BN,NA���A*�A���� -�! -�2 �- 2 �,�A���0A*�A���� �-JE �-JJ - �N,NA���A*�A'��0 -� - � �-!J �,�A���0A*�A'��0 -� �-JI -!�N,NA���A*�A���� -�! -�! �-2 �,�A���0A*�A���� �-J! �-BB -B2N,NA���A*CA���� �-JB -�� �-!B �,�A���0A*CA���� -�B -�� �I-!�N,NA���A*CA'��0 -�! �-J! �-�J �,�A���0A*CA'��0 -�E �-J! -IIN,NA���A*CA���� -�� �-J! �-B� �,�A���0A*CA���� -�C �-JB �-J2N,NA���0A* A���� �-JI -�C �-B N,�A���A* A���� - � - E �-JJN,NA���0A* A'��0 -�� -�2 2-EE N,�A���A* A'��0 �-JJ �-JE �-J�N,NA���0A* A���� - � �-JJ �-� N,�A���A* A���� -� -�� -!�N,NA���0A*�A���� �-JI �-J2 E-�! N,�A���A*�A���� -� -�C �-B2N,NA���0A*�A'��0 �-J -� �-I! N,�A���A*�A'��0 - 2 - C -I!N,NA���0A*�A���� �-BJ �-J! 2-2� N,�A���A*�A���� �-JJ �-JE -J2N,NA���0A*CA���� -�� -�� !-JB N,�A���A*CA���� -�I -�E C-2BN,NA���0A*CA'��0 - � -�� I-E� N,�A���A*CA'��0 - � -� �-J N,NA���0A*CA���� -�E -�C E- � N,�A���A*CA���� -�� -�E -CI�,�A���A* A���� �-JB �-J� -EC N,�A���0A* A���� �-JE -�2 - 2�,�A���A* A'��0 -�I �-JE -2I N,�A���0A* A'��0 �-JI -�� - ��,�A���A* A���� �-JJ �-J2 - � N,�A���0A* A���� -�� -�C �-JB�,�A���A*�A���� -�B �-J2 C-CJ N,�A���0A*�A���� -�E -�E -CJ�,�A���A*�A'��0 -�2 �-J2 -CC N,�A���0A*�A'��0 �-JJ -� �-�C�,�A���A*�A���� -�! �-J� -�E N,�A���0A*�A���� -�� -�B �-IC�,�A���A*CA���� -�� �-JJ �-CB N,�A���0A*CA���� �-JC �-J� -CI�,�A���A*CA'��0 �-J� -�I �-B! N,�A���0A*CA'��0 -� �-J! �-BI�,�A���A*CA���� �-JE -�C -�E N,�A���0A*CA���� -�C �-JB �-EB
DRDC Ottawa TR 2013-160 117
![Page 138: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/138.jpg)
.� ���(� ' �� �'���� �� 7 &����� �� ;,������ �����'� �� ����� �� ����������� ����� � ��������� ���� �� (����� (��� � �� ������- *� ��� �� '������������� ���� �� %9"�:� �� %�'�� � �&�� �� �� %�'�� � ������� �� ��%9"�:� ��� �� ������� '��� (��� 7 �� �-� - %�� ;%� �������� '�� �� ���������� �������� �� %�'�� !- *� ��� ����� �� ���� ��� �� �� '�� &�� � ��� 7 �� �-��2 (��� ���� �� %9"�:� ��� �-� (��� ���� �� ;%�- ��7 (� �7������� �4��� �� 7�-
118 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 139: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/139.jpg)
Table 17: �" 7B7 ������ $��� 7� � ��� � 7� � ��� $��� ���)� ��� �� �������
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
N,NA���A* A���� �-IB -� �-J2 �,�A���0A* A���� - I �-JC �-! N,NA���A* A'��0 �-B - E �-J� �,�A���0A* A'��0 �-E� �-JB -!�N,NA���A* A���� �-II �-B! �-EJ �,�A���0A* A���� �-J! -2B �-J2N,NA���A*�A���� �-EJ -�B -CI �,�A���0A*�A���� -I� �- � - IN,NA���A*�A'��0 �-B2 -C! �-�� �,�A���0A*�A'��0 �-E - 2 -!IN,NA���A*�A���� -C2 -�B �-JB �,�A���0A*�A���� �-I! -�! -! N,NA���A*CA���� �-J� �-JC �-E �,�A���0A*CA���� �-JJ -�! �-��N,NA���A*CA'��0 -� -�� �-B! �,�A���0A*CA'��0 -�B �-E! - �N,NA���A*CA���� �-EI -�I �-EC �,�A���0A*CA���� -�! �-B -2�N,NA���0A* A���� - -B2 �-II N,�A���A* A���� �-JE -CE �-J2N,NA���0A* A'��0 �-J! -J �-B� N,�A���A* A'��0 -�B -!� �-B�N,NA���0A* A���� -� -I! -�I N,�A���A* A���� -�! -�I �-J�N,NA���0A*�A���� �-EJ �-B� -2J N,�A���A*�A���� - C �-JB �-J�N,NA���0A*�A'��0 �-BJ �-B! -�! N,�A���A*�A'��0 -B� �-�� -�JN,NA���0A*�A���� �-I2 �-JC -!B N,�A���A*�A���� -�! -C! -CJN,NA���0A*CA���� �-BI �-IE �-B� N,�A���A*CA���� �-II �-BB -2IN,NA���0A*CA'��0 -�B �-E! �-EI N,�A���A*CA'��0 -B! �-E! -CIN,NA���0A*CA���� �-J! �-EI -�E N,�A���A*CA���� �-2� -�C - B�,�A���A* A���� �-J2 �-E� �- 2 N,�A���0A* A���� �-JB �-B2 - J�,�A���A* A'��0 - �-2B �-JI N,�A���0A* A'��0 I-BJ �-C� -�B�,�A���A* A���� �-!I �-I2 -�J N,�A���0A* A���� �-!� - I -�2�,�A���A*�A���� �-JJ �-EB -�2 N,�A���0A*�A���� E-B� - J -B!�,�A���A*�A'��0 �-JC �-2I �-E2 N,�A���0A*�A'��0 �-�2 -2C �-���,�A���A*�A���� �-JI �-2 �-B� N,�A���0A*�A���� -!J 2-B! �-E!�,�A���A*CA���� �-II -�C -I� N,�A���0A*CA���� �-I2 �-JJ �-J!�,�A���A*CA'��0 �-EI �-J2 �-I N,�A���0A*CA'��0 �-B �-E� �-I �,�A���A*CA���� �-2J -C! �-JB N,�A���0A*CA���� -!2 �-� �-IC
DRDC Ottawa TR 2013-160 119
![Page 140: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/140.jpg)
Table 18: �" 7B7 ������ $��� 7� � ��� � 7� � �� $��� ���)� ��� �� �������
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
N,NA���A* A���� �-B2 -�� �-I� �,�A���0A* A���� �-!B �-J� �-! N,NA���A* A'��0 �-EJ �-BJ �-B� �,�A���0A* A'��0 �-E2 �-J� -!�N,NA���A* A���� �-BJ -�C �-2� �,�A���0A* A���� �-22 -�� �-J2N,NA���A*�A���� -� -� -�� �,�A���0A*�A���� �-B2 �-B - IN,NA���A*�A'��0 �-JI -�E �-J� �,�A���0A*�A'��0 -!� - E -!IN,NA���A*�A���� -�2 �-JB �-EE �,�A���0A*�A���� -!I -�E -! N,NA���A*CA���� �-BB �-BE �-�I �,�A���0A*CA���� -C� �-E� �-��N,NA���A*CA'��0 �-BJ - J �-JI �,�A���0A*CA'��0 �-B! �-B - �N,NA���A*CA���� �-EE -�E - �,�A���0A*CA���� �-J2 �-E� -2�N,NA���0A* A���� �-J -2 �-II N,�A���A* A���� �-I2 -I� �-J2N,NA���0A* A'��0 �-EE -�E - B N,�A���A* A'��0 �-B2 -!I �-B�N,NA���0A* A���� �-BJ - ! -�I N,�A���A* A���� �-BI - �-J�N,NA���0A*�A���� -�� -�� -�� N,�A���A*�A���� �-J� -C2 �-J�N,NA���0A*�A'��0 �-J - ! �-C2 N,�A���A*�A'��0 - � - B �-CJN,NA���0A*�A���� �-JI - ! - I N,�A���A*�A���� �-EE �-BJ �-B�N,NA���0A*CA���� �-BB �-B - J N,�A���A*CA���� -�! -�I !-��N,NA���0A*CA'��0 �-B! �-EJ �-JE N,�A���A*CA'��0 �-B2 -EJ -CIN,NA���0A*CA���� �-J� �-J - � N,�A���A*CA���� -�� �-�J - B�,�A���A* A���� -�J �-I� �- 2 N,�A���0A* A���� -�! �-EJ - J�,�A���A* A'��0 -22 �-2 -B� N,�A���0A* A'��0 -�� �-J� -�B�,�A���A* A���� �-BJ �-CJ -�J N,�A���0A* A���� -C� �-EE -�2�,�A���A*�A���� �-JE �-B! -�2 N,�A���0A*�A���� - � �-BB - ��,�A���A*�A'��0 �-JJ �-EI �-E2 N,�A���0A*�A'��0 -B� -�� -E2�,�A���A*�A���� �-BB �-BI �-B� N,�A���0A*�A���� !-BB - � �-!!�,�A���A*CA���� �-22 �-JC -I� N,�A���0A*CA���� -�� �-2J �-J!�,�A���A*CA'��0 �-2J �-EI �-I N,�A���0A*CA'��0 �-JB �-EI �-I �,�A���A*CA���� �-2I �-BE �-JB N,�A���0A*CA���� -!� �-B �-IC
120 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 141: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/141.jpg)
Table 19: �" 7B7 ������ $��� 7� � ��� � 7� � �� $��� ���)� ��� �� �������
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
N,NA���A* A���� - � -�� �-I� �,�A���0A* A���� �-J� �-B2 2- JN,NA���A* A'��0 -�B �-B! �-B� �,�A���0A* A'��0 -2! �-JB -!�N,NA���A* A���� -�2 - 2 -2� �,�A���0A* A���� -�2 -�B �-J2N,NA���A*�A���� -�! -�I �-!! �,�A���0A*�A���� -�� �-J! - IN,NA���A*�A'��0 - B - I -�C �,�A���0A*�A'��0 -�I -CB -!IN,NA���A*�A���� -�� �-BC �-B2 �,�A���0A*�A���� -CE -!I -! N,NA���A*CA���� �-BB -�� -C �,�A���0A*CA���� -�� �-EC �-��N,NA���A*CA'��0 - � - � �-JB �,�A���0A*CA'��0 - I �-IE - �N,NA���A*CA���� �-B2 - B �-I! �,�A���0A*CA���� �-JI �-E� -2�N,NA���0A* A���� �-J� -�B �-II N,�A���A* A���� �-E� �-2! �-J2N,NA���0A* A'��0 �-J� -�2 - B N,�A���A* A'��0 -�� -!! �-B�N,NA���0A* A���� �-BB -!� -�I N,�A���A* A���� -�C - � �-J�N,NA���0A*�A���� -�C �-JJ �-C� N,�A���A*�A���� �-I� �-J� �-J�N,NA���0A*�A'��0 - J -C �-C2 N,�A���A*�A'��0 �-IB - I �-CJN,NA���0A*�A���� �-JI �-JB �-�� N,�A���A*�A���� �-I2 �-B! �-B�N,NA���0A*CA���� -�! -�� - J N,�A���A*CA���� �-I - C !-��N,NA���0A*CA'��0 -�� �-BJ �-JE N,�A���A*CA'��0 �-2J -IE -CIN,NA���0A*CA���� - I �-JC - � N,�A���A*CA���� �-II -�! - B�,�A���A* A���� -!E �-EI �- 2 N,�A���0A* A���� �-B2 �-B - J�,�A���A* A'��0 -CI �-I! -B� N,�A���0A* A'��0 �-E! �-BJ -�B�,�A���A* A���� -�J �-I -�J N,�A���0A* A���� -C� �-BC -�2�,�A���A*�A���� �-JI �-IC -�2 N,�A���0A*�A���� �-J� �-BJ - ��,�A���A*�A'��0 -�2 �-I! �-E2 N,�A���0A*�A'��0 -�I -�B -E2�,�A���A*�A���� �-B �-II �-B� N,�A���0A*�A���� - E �-II �-!!�,�A���A*CA���� �-I �-BB -I� N,�A���0A*CA���� - ! �-BI �-J!�,�A���A*CA'��0 �-B �-BE �-I N,�A���0A*CA'��0 - B -� �-I �,�A���A*CA���� �-BE �-EE �-JB N,�A���0A*CA���� -�J �-JE �-IC
DRDC Ottawa TR 2013-160 121
![Page 142: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/142.jpg)
Table 20: !�7 ������ $��� 7� � ���� 7� � ��� $��� ���)� ��� �� �������
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
N,NA���A* A���� -�� �-E! �-EI �,�A���0A* A���� -C �-I� -E N,NA���A* A'��0 �-EC �-E! �- J �,�A���0A* A'��0 -�J �-BB J-BBN,NA���A* A���� �-BE �-J �-22 �,�A���0A* A���� �-J2 �-2I �-I�N,NA���A*�A���� - E �-E2 �- I �,�A���0A*�A���� -�E -�C �-BCN,NA���A*�A'��0 -�B �-B2 �-C2 �,�A���0A*�A'��0 - C -C �-�BN,NA���A*�A���� -C! -�2 �-C2 �,�A���0A*�A���� -IC -CB �-�!N,NA���A*CA���� �-EC �-2C C-�C �,�A���0A*CA���� �-B2 �-JI �-I2N,NA���A*CA'��0 -!� �-IJ C-JI �,�A���0A*CA'��0 -�E -�� �-�CN,NA���A*CA���� �-IE �-B� �- I �,�A���0A*CA���� - I -�2 �-�CN,NA���0A* A���� �-B� �-JB -I� N,�A���A* A���� -EB �-J! �-��N,NA���0A* A'��0 -�J -�I -2E N,�A���A* A'��0 �-JJ �-2B �-EEN,NA���0A* A���� �-EE �-J� -IE N,�A���A* A���� �-J �-!I J-�EN,NA���0A*�A���� �-JJ -�� �-JC N,�A���A*�A���� C-� �-E! I-2 N,NA���0A*�A'��0 -�J -EC �- C N,�A���A*�A'��0 -CB -JC -�EN,NA���0A*�A���� -2E -�! �-EE N,�A���A*�A���� E-J� �-B! C-!2N,NA���0A*CA���� - � �-J� !- N,�A���A*CA���� -C� �-C� C-2CN,NA���0A*CA'��0 �-JC -2� -!! N,�A���A*CA'��0 -2B -!2 -22N,NA���0A*CA���� -�J �-JJ �-II N,�A���A*CA���� �-IC �-!� E-�B�,�A���A* A���� �-E� �-JI �-�E N,�A���0A* A���� �-EI �-IJ I-B2�,�A���A* A'��0 �-E! �-JE �-�B N,�A���0A* A'��0 �-IJ �-I! �-EI�,�A���A* A���� �-E �-BC �-I� N,�A���0A* A���� - � - J �-J��,�A���A*�A���� -!2 -CJ �- N,�A���0A*�A���� �-!B �-J2 -CE�,�A���A*�A'��0 -CJ -�J �-CI N,�A���0A*�A'��0 �-!C �-2E �-BC�,�A���A*�A���� - C -�� �-B� N,�A���0A*�A���� �-CC �-B� C-C �,�A���A*CA���� �-JB �-J �-IB N,�A���0A*CA���� C-�� �-I! !-EI�,�A���A*CA'��0 -!� �-J! �-�! N,�A���0A*CA'��0 C-I� J-I� J-���,�A���A*CA���� -�B �-B� �-�! N,�A���0A*CA���� - E -2� -
122 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 143: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/143.jpg)
Table 21: !�7 ������ $��� 7� � ���� 7� � �� $��� ���)� ��� �� �������
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
N,NA���A* A���� �-!2 �-BB -�� �,�A���0A* A���� - �-E �-�EN,NA���A* A'��0 �-IC -C� �-I� �,�A���0A* A'��0 �-B2 �-IJ �-�CN,NA���A* A���� �-I2 - �-E� �,�A���0A* A���� �-EI �-E! �-�IN,NA���A*�A���� �-2I -CI -I �,�A���0A*�A���� -C� �-J� �-JJN,NA���A*�A'��0 �-I! -�! �-I2 �,�A���0A*�A'��0 -�2 -�E -�!N,NA���A*�A���� -�2 �-�J �-�B �,�A���0A*�A���� �-�� -2! �-� N,NA���A*CA���� �-IE �-�E -2 �,�A���0A*CA���� �-IJ -�E - �N,NA���A*CA'��0 �-IC -2! - � �,�A���0A*CA'��0 �-JC -EB �-� N,NA���A*CA���� �-!B �-2I �-�E �,�A���0A*CA���� �-I2 �-EC �-BIN,NA���0A* A���� �-B� �-B �-�J N,�A���A* A���� �-EB �- I �-��N,NA���0A* A'��0 �-B� -�! �-B� N,�A���A* A'��0 -CJ �-2� �-EEN,NA���0A* A���� �-EB -�C �-C� N,�A���A* A���� -�J �-!C J-IJN,NA���0A*�A���� �-I! �-2! �-J� N,�A���A*�A���� �-�2 �-!I I-2 N,NA���0A*�A'��0 -C� - �-I� N,�A���A*�A'��0 -CB -JC -�EN,NA���0A*�A���� - � �-2C �-B� N,�A���A*�A���� �-�C �-I! C-!2N,NA���0A*CA���� �-!C -�B - B N,�A���A*CA���� �-2J �-! C-2CN,NA���0A*CA'��0 �-2C -C� �-�2 N,�A���A*CA'��0 �-B� �-I� -22N,NA���0A*CA���� �-!I -�C �-CJ N,�A���A*CA���� �-CC �-C2 E-�B�,�A���A* A���� - 2 -C� �-�E N,�A���0A* A���� �-I! �-!B CJ-! �,�A���A* A'��0 - � �-JB C-B! N,�A���0A* A'��0 �-2C �-B �-EI�,�A���A* A���� �-B! �-J� C-!J N,�A���0A* A���� - -�E �-J��,�A���A*�A���� -! -BI �- N,�A���0A*�A���� �-J2 - B -CE�,�A���A*�A'��0 -!I -I� C-�B N,�A���0A*�A'��0 �- 2 �-EB �-BC�,�A���A*�A���� -� -�� -�! N,�A���0A*�A���� -�� �-II C-C �,�A���A*CA���� �-2 �-22 �-CI N,�A���0A*CA���� �-J� �-C� !-EI�,�A���A*CA'��0 - B C-C� �-�� N,�A���0A*CA'��0 -!C �-BE J-���,�A���A*CA���� - � �-!C �- C N,�A���0A*CA���� -C -!� -
DRDC Ottawa TR 2013-160 123
![Page 144: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/144.jpg)
Table 22: !�7 ������ $��� 7� � ���� 7� � �� $��� ���)� ��� �� �������
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
���5� ����� !"���� �!"��� �
# ���� �# ��� �
���� ���� �
N,NA���A* A���� �-CB -�J -�� �,�A���0A* A���� �-J� �-!I �-�EN,NA���A* A'��0 �-!� -2I -2B �,�A���0A* A'��0 �-EJ �-!E �-�CN,NA���A* A���� �-CE -22 �-E� �,�A���0A* A���� -�C �-E! �-�IN,NA���A*�A���� �-EC �-JC -I �,�A���0A*�A���� �-JE �-J! �-JJN,NA���A*�A'��0 �-E -!B �-I2 �,�A���0A*�A'��0 �-EC - ! -�!N,NA���A*�A���� - B -!J �-I� �,�A���0A*�A���� �-J �-�� �-� N,NA���A*CA���� �-E2 �-EB �-I� �,�A���0A*CA���� �-BE �-JC - �N,NA���A*CA'��0 -�� - � �-!! �,�A���0A*CA'��0 �-JI -2 �-� N,NA���A*CA���� �-JJ - C �-IJ �,�A���0A*CA���� �-I� �-IE �-BIN,NA���0A* A���� - 2 �-BC �-�J N,�A���A* A���� �-EB �-JB �-��N,NA���0A* A'��0 -2� - 2 �-B� N,�A���A* A'��0 -CJ �-E �-EEN,NA���0A* A���� - C -�� �-C� N,�A���A* A���� -�J �-I2 J-IJN,NA���0A*�A���� �-B2 �-B �-I N,�A���A*�A���� �-�2 �-�C I-2 N,NA���0A*�A'��0 �-EJ -!2 �-!� N,�A���A*�A'��0 -CB -JC -�EN,NA���0A*�A���� �-B �-I2 �-2! N,�A���A*�A���� �-�� �-I! ��-BBN,NA���0A*CA���� -� �-BI -2E N,�A���A*CA���� �-!C �-I C-2CN,NA���0A*CA'��0 �-JE �-I2 �-�2 N,�A���A*CA'��0 �-!E �-EE -22N,NA���0A*CA���� �-JC -�C - E N,�A���A*CA���� �-!2 �-2E E-�B�,�A���A* A���� -E� - 2 �-�E N,�A���0A* A���� �-!! �-! J -B��,�A���A* A'��0 -�2 - C C-B! N,�A���0A* A'��0 �-2C �-EI �-EI�,�A���A* A���� �-JI �-J� C-!J N,�A���0A* A���� - �-J! �-J��,�A���A*�A���� -I! -�! �-�C N,�A���0A*�A���� �-B! - B -CE�,�A���A*�A'��0 -C -�! -�C N,�A���0A*�A'��0 �-EC �-EB �-BC�,�A���A*�A���� �-EC -�� -BB N,�A���0A*�A���� -E� �-II C-C �,�A���A*CA���� �-2I -2! �-�! N,�A���0A*CA���� �-J -�B !-EI�,�A���A*CA'��0 -2� �-�� �-� N,�A���0A*CA'��0 �-E� �-BC J-���,�A���A*CA���� -�C �-C� �-�J N,�A���0A*CA���� -J! -C -
124 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 145: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/145.jpg)
.� �� �'��� ���(� �� ������ �� 7� ��� � �����5��� ����� �� �� ��� ��- %�'�� E ��� %�'�� �� ���( �� �������� � ��(�� &�� � ��� 7� �� ��� ���� ����� �����&����� �� ������ &�� ��- %��� ���������� �� ���� �� �� ������ ������ �� 7� ���7 - <��� ���� ��� �� (� ��&� ��������� �� �� ������ ������ ��� 7� �� �-�C-%�� ������ ��� �������� � 7� �� �� ����� �������� � 7 �� � � � �� �� �� ��� � �������- 6� �� ��� ����� ���� ��� �� �� ������ ����� �� �� ������ ������������������ ��&�������� (� ��&� ������ �� �� ���� ����� � (����� ��������� (������� ������ �� ���/ ��� (��� �� (����� ������� �� �� � ��� '��- ��(�&����� ���� ������ � �� �� ������- 6� ����� � ���������� � �����'�� ���� �� ������������� (� � � ������ � ������ &����� �� (���� � ��'�� � ���� ������� � ���� �� (�����- 6 �� ����� ���� ���� ��� �� �� �� ;,������ �����'� �� �������� (����� ������� ���� �� ������� ���/ ��� ��� �� � '� ��� �����'�-
DRDC Ottawa TR 2013-160 125
![Page 146: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/146.jpg)
8.2 Naïve Bayesian Classifier
%�� ��� �� '���( �7����� �� �4��� �� �� '��0��� �� �� ������5����� ���� ����?&� +������ ������5�� �� ����'- %�� ������� ��� ��� ������ ��� �� �� %9",�:� ��� ������� ��� ���� @/ ���� �2C�- %��� ��&�� � ���,������ ������ ��(� ��� ���&�� � �� ���/ ��� ������ ���� �� <�� <� ���� %��������- <��� (��������� � ���� (���� (� ��&� (� �������- ����� �� � ���� (��� � (����� �������� � �� � ���� (�� � (�����- > � ������5����� �������� �� �� �����(�D
� 9��� �� �� ��� ��� ���� ������ �� ��� ���� �� (��� �� ���� ������ �� ��*������ ���� ��� ��� ��� ��� ������ ���5� ������- *� ���� ��� �� �������� ������ ��� ��� '��� �� �� ��� ���� ������ ��� ��� �� �� &�����-
�� ����� � ����7 �� ���(� '���(D
� �
�
�����$�$ �
���$�$ �
%��$�$ �
%��$�$
����$�� �
���$�� �
%��$�� �
%��$��
������� �
������ �
%����� �
%�����
�
�
���� � ������ � ��� �� &���� ��������� �� ��������- %�� � �������� ��,���� �� ���� ��� �� � '����� ������ �� ������ ���5� �����- <�� �7,������ ����
$�$������ �� �������� �� ��� ���� (��� �� ������� ��� �� ��N,N ���5� �����-
C� ����� � ����� &���� � (���� ������ ������ �� ����� �� ���� ��� ��- �-�-�� � �� ������� �� �� 5�� ��� �� �� � '������ � ����� -
!� %�0� �� ���� ��� &�� � ������������ �� ���-
2� ����� � ����7 �� � �� �� ��� �������� + � �� ��- ���� ����� ����� ��
� �� ��� ��� �� . ��� � �������&����
��� ������ �� � ������ ��� &�� � �� ���� �� �� � �'�� �� ��������� ��� � �������� � � ������- *� ������ Q��
I� ����� � ����7 � � ������ -
E� ����� � ��?&� +������ ������5�� �� � ����� �� "����� E-2-� ��� C-
B� 6���� �� ���� &���� ��� ��� ���� ������ ���5� ������ ��� ���'��� ������ ��� ��� �� &���� �� �� ��� �� �-�-� � � � ��$�$ �
�$�� �
���� �
� -
J� ����� �� �� &���� � ������ ��� ������ �� ����� ���'�'������ �� � �����
�� "����� E-2-� ��� 2-
126 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 147: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/147.jpg)
%�� ���� ���� �� ��� �� �������� �� �� �����(��� �����D ���A*�����A9��������� ����� �� ��� (�� � (����� ��� ���,��� ��� ����� �� ��� (��� � (�����-<�� �7������ ���A* A���� ������ � ���� ����� �� ��� (�� %��� ���0� ���*����� ������ �� ���� ���� �� ������- "���� ���� ��� ��� �� � ���� ������������ �� ��� ���� (� �� �� ��� �� ���,��� � �� �� �����5�� �� ����������- ���� �����5�� ��������� �� ���� �� ������� ������� ������5�� � (��������� � �� ��� � �'�� �� (����� ���� ���� ������-
Table 23: �<� ������ $������ '��()���� ���?�� ����) � � ����� �� �$� ������
%���� ���� %�����
:��'�'��� �� �'�������� �
�����
:��'�'��� �� �'�������� � �����
������ ��������
���A* A���� �-��CI�� �-JJICEB ����A* A'��0 �-�2!E�I �-E!2�E! ����A* A���� �-� �I! �-JBJC2J ����A*�A���� �-�!�ICE �-J2JCIC ����A*�A'��0 �-E2�ICB �-�!JCI� ���A*�A���� �-��!�EE �-JJ2E�C ����A*CA���� �-JJJ2E� �-���!�B ���A*CA'��0 �- �!�!! �-BE2J2I ����A*CA���� �-��!C�I �-JJ2IJ! ����0A* A���� �-�� ! J �-JJB2B ����0A* A'��0 �-JBBBJ! �-� �I ���0A* A���� �-�C BJ �-JIB �J ����0A*�A���� �-�E!�J �-J�2J ����0A*�A'��0 �-2 B!�2 �-!B 2J2 ���0A*�A���� �-��I2�B �-JJC!E� ����0A*CA���� �-��2�� �-JJ!EJJ ����0A*CA'��0 �-��!2EC �-JJ2!�E ����0A*CA���� �-�I� C2 �-JCJBI2 �
%���,��� �-�!IJE2 �-J2C��2 �
%���0,��� �-��EEB2 �-JJ�� 2 �
9 �!� ��2������: �� �� �3�: ����� �!� �7�+�+ ��: �!� �������! �������: �� ��2���� ��
%�'�� �C ���������� �� (��� ����&��� �� '��0��� �� �� ������5�� �� ������,��� ��'�� � ������ ������� �� ������5����� �� �� ���� ����� ���- .��� ���� ����� ���'�'������ ��� ���� ���� ��E�V�� ��� �� �� ������5������ ��� �����,���- %�'�� �! ���(� �� � ����� ��� � �� '��0��� �� ����&�� ���� ����� � ��������� ��� �������- 6� ��� ����� �� ����� ���'�'������ ��� ���� �������� &��������� !�V � I�V-
DRDC Ottawa TR 2013-160 127
![Page 148: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/148.jpg)
Table 24: �<� ������ $��� '��()���� ���?�� 7� � ���� ����) � � ����� �� :������
%���� ���� %�����
:��'�'��� �� �'�������� �
�����
:��'�'��� �� �'�������� � �����
������ ��������
���A* A���� �-!��JIJ �-2EE�C ����A* A'��0 �-C �J2I �-IBJ�!! ����A* A���� �-2�C�E� �-!JIE�B ���A*�A���� �-�!IECE �-J2C�IC ����A*�A'��0 �-!B� II �-2 JBC! ����A*�A���� �-!ECE2J �-2�I�! ����A*CA���� �-CE JC �-I�BB�E ����A*CA'��0 �-!J�EJE �-2�J��C ����A*CA���� �-2ICBCI �-!CI I! ���0A* A���� �- IJCC �-BC�IE ����0A* A'��0 �-C �JJ! �-IBJ��I ����0A* A���� �-I�I2!� �-CJC!2B ���0A*�A���� �-!IBJI �-2C �! ����0A*�A'��0 �-C2!E! �-I!2�2J ����0A*�A���� �-C E2 �-IB�2 ����0A*CA���� �- B!�EC �-B 2J�E ����0A*CA'��0 �-!E 2JE �-2�B!�C ����0A*CA���� �-!2��C2 �-2!EEI2 �
%���,��� �-CJI�!2 �-I�CE22 �
%���0,��� �-!!!�JB �-222E�� �
%�'�� �2 ���������� �� ���� �� ������ '��0��� �� ����&��� �� ���( �� ������B- - 6� ��� ����� ��� �� �� &����� ��������� � (����� ��� ������� ������5��(�� &�� ���� ���'�'���- %�� ��� (�� ��� ���0� �� ������� ������5��� ���� (������ ���'�'���- %�� ��� (�� �� ���0 ���0� �� ��������� ������5��M ��(�&����� ����� ���'�'������ ��� �����&�� �&��� ��� ���� �� �� �������� ������5�����- 6�� ������� � ��� ���� �� ���� �� ��� �� ����� (�� (������ (��� �������������5��� �� ����� � ���'�'������ �� �� ���0 ���0� ���� ������ (��� ���� ������� �� �� ��� ���0�- %��� �� ������� �� ���� ������� �� ������� (��� ��&������4�� �� ������5������ ��������� (��� �� ���� �� � ���� �(� ���� �� ���������� �� ������,�,����� ���� �� ��(-
��7 (� �������� ���� ������� � ��� �� �� �������� ��� ��4������� '�(��� (��������- ���� ����� �� �� (������ ����� � �� � 0���� ��� ����� C �� � � �- * '������� ����� � ��� *� ] *C '����� � ����� C-
128 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 149: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/149.jpg)
Table 25: �<� ������ $��� '��()���� ���?�� 7� � ��� ����) � � ����� �� :������
%���� ���� %�����
:��'�'��� �� �'�������� �
�����
:��'�'��� �� �'�������� � �����
������ ��������
���A* A���� -�E@,!� ����A* A'��0 -I!@,CC ����A* A���� -�2@,C� ����A*�A���� !-�I@,C� ����A*�A'��0 �-2B@,�E ����A*�A���� -!@,� ����A*CA���� J-E2@,�! ����A*CA'��0 E-I!@, I ����A*CA���� !-�!@,�� ����0A* A���� B-C�@,�E ����0A* A'��0 -�C@,�B ����0A* A���� -�!@,�2 �-JJJJBB ����0A*�A���� �-���!C �-JJJ2IJ ����0A*�A'��0 2-�J@,�I �-JJJJJ2 ����0A*�A���� �- �IBC �-BJC IJ ����0A*CA���� �-CE@,�2 �-JJJJEI ����0A*CA'��0 2-2�@,�I �-JJJJJ! ����0A*CA���� �-��!� I �-JJ2EB! �
%���,��� �-J!!JJ2 �-�22��2
%���0,��� �-!BJ��J �-2 �JJ �
%�'�� �I ���������� �� (��� ����&��� �� '��0��� �� (� ��� ��'�� � ���,���� ������� �� ���� ���� ������� �&�� �� �� �� ����� ���'�'������ ��� ����-%�'�� �E ���������� �� (�� � ����� ��� � �� '��0��� �� ����&�� (� ��� ���� ��'�� � ������� ������� �� ���� ������� ' � � ����� ���'�'������ ��� ��(��-%�'�� �B ���������� �� (�� ������ '��0��� �� ����&�� (� ��� ������� ���,�������� '�(��� �� ��� ������ � ��� ��� (�� (����� ������ � ] C� ����- *���� ��'�� � ������� ������ �� ����� �� (����� �� �� ���� ��� �� ���� ������� ���'�'��� �� �� ���� '�������� � ����� � ��� ����� C ��� &�� �������- 6���� ���� �� ��� (�� ���0 ���0� �� ������� �����5�� �� (��� � (�����- %����� ������� ��� ���� �� (� ��� ��'�� � ������� ������ �� (����� ������ ��� '� '��� � �� � ���� ����� ��?&� +������ ������5�� ��� (��� (� (�� ������������ '�(��� ����� (�� � (����� ��� ���� (��� -
DRDC Ottawa TR 2013-160 129
![Page 150: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/150.jpg)
Table 26: �<� ������ $������ '��()���� ���?�� ����) � � ����� �� 2 ������
%���� ���� %�����
:��'�'��� �� �'�������� �
�����
:��'�'��� �� �'�������� �
����� �
:��'�'��� �� �'�������� �
����� C
�������������
���A* A���� �-��IE!I �-��C� �-JJ��!! C���A* A'��0 �-C�BC!2 �-E�@, �-IE I22 C���A* A���� �-��CB�� �-� ! E! �-JI���! C���A*�A���� �-�!B!JC -E @,�B �-J2 2�E C���A*�A'��0 �-B�I�I2 B-!B@, � �- JCEC2 ���A*�A���� �-���I�J �-E2�!J! �-�!!BEE ����A*CA���� �-JJ2C!2 -CJ@,�J �-��!I22 ���A*CA'��0 �- I�!CI E-C2@, � �-BCE2I! C���A*CA���� �-��C2BC �-I2I��� �-C!�� 2 ����0A* A���� �-����E2 �-�C2�E� �-EI�I2C C���0A* A'��0 �-JB2 C C-BC@, �-� !BIJ ���0A* A���� �-�IE2EC �-�2JBCE �-BE�2BJ C���0A*�A���� �-��E2�� -�C@, ! �-JE�!EB C���0A*�A'��0 �-2B!I22 J-I@,�I �-! 2CC2 ���0A*�A���� �-� � �� �-���BBC �-JB!JJ2 C���0A*CA���� �-��JBEC �-�� 2!I �-EBB2B C���0A*CA'��0 �-��!C�J !-E!@,�J �-JJ2IE C���0A*CA���� �-���J I C-2B@,�� �-JEE�B! C
%���,��� �-�J �IB �-�IC��J �-B!2E�C C
%���0,��� �-� ��BI �-!J�I!C �-!JJ�E C
130 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 151: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/151.jpg)
Table 27: �<� ������ '��()���� ���?�� 7� � ���� ����) � � ����� �� 2 ������
%���� ���� %�����
:��'�'��� �� �'�������� �
�����
:��'�'��� �� �'�������� �
����� �
:��'�'��� �� �'�������� �
����� C
�������������
���A* A���� �-C JBII �- !�CJ �-2CJE!C C���A* A'��0 �-�EB�� �-��B�JB �-!JCE� C���A* A���� �-!B2B�C �-�E�BI� �-�! C I ���A*�A���� �-�2CEJ �-CJ��BJ �-22! � C���A*�A'��0 �-!EE22! �-�EBIBE �-�!CE2J ���A*�A���� �-!�IB!2 �-� JE2 �-CI B ���A*CA���� �-CI��CJ �-�B !I �-C2BC ���A*CA'��0 �-!B!E2! �-�JCCCJ �-�� J�E ���A*CA���� �-22�CI �-�C22�! �-� � 2 ���0A* A���� �- 2!�2 �- ! ��J �-E!CCB2 C���0A* A'��0 �-C C� �-C�J!2E �-CEECCC C���0A* A���� �-2BBBJB �-��I�! �-��!BI� ���0A*�A���� �-!IE �C �-�B !BJ �-�2 !�B ���0A*�A'��0 �-CIC �E �-CCEC� �-�JJ2EC ���0A*�A���� �-C�E!! �-C!!BII �-C�EIJ! ����0A*CA���� �- JE!EI �-CBCJB �-! B2!C C���0A*CA'��0 �-!IJ2� �-�B�!J �-�!JJBB ���0A*CA���� �-!2 !IB �-�BI�CJ �-�I�!JC
%���,��� �-!���! �-C ��2B �-�BJE��
%���0,��� �-!!�2I! �-�E�EEC �-�BIIIC
DRDC Ottawa TR 2013-160 131
![Page 152: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/152.jpg)
Table 28: �<� ������ '��()���� ���?�� ����) 7� � ��� ����) � � ����� �� 2������
%���� ���� %�����
:��'�'��� �� �'�������� �
�����
:��'�'��� �� �'�������� �
����� �
:��'�'��� �� �'�������� �
����� C
�������������
���A* A���� -E @,!� �-��CJ!2 �-JJI�22 C���A* A'��0 �-BI@,CC �-�22�E! �-J!!E�I C���A* A���� -EE@,C� �-�2IC C �-J!CIBE C���A*�A���� !-CJ@,C� �-2�C E �-!JIB�J ����A*�A'��0 !-�@,�E �- �J! B �-BE�2B� C���A*�A���� -EE@,� �-CIC2JB �-ICI!�� C���A*CA���� -!B@,�C �- E��BE �-B�JE C C���A*CA'��0 I-E�@, I �-2EC�I! �-!�IECI ����A*CA���� !-BC@,�� �-!CB!I �-2I 2CJ C���0A* A���� -C�@,�I �-�E I�2 �-J�BCJ2 C���0A* A'��0 B-CB@,�J �-I�EJ2 �-CJ��!J ����0A* A���� -�C@,�2 �-2� �B �-!JBJ�B ����0A*�A���� �-���E�C �-�2�2EB �-J!BIJJ C���0A*�A'��0 !-�I@,�I �-2III�B �-!CCCBE ����0A*�A���� �- ��2 I �-�BC!� �-2JI�BC C���0A*CA���� �-�E@,�2 �-2! BCB �-!2B !� ����0A*CA'��0 !-C @,�I �-22!I!I �-!!2C2 ����0A*CA���� �-��IJC2 �-�!2�B� �-J!EEB� C
%���,��� �-J2C2C �-���I�I �-�!2B!!
%���0,��� �-22CCIE �-�JC!JC �-C2C CJ
132 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 153: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/153.jpg)
9 Conclusion
��������� (������ ���� � �����5��� ���� � ������� ��� ��� ��� ��( �������������������- *���'��� ����� (�&������ ��� �7��� �� ��� ������������� ������������� '��� ���������1���� �� �� ��1� ��� ����� �� �� �'���- ��������� �����/ ����&� '��� ��� ��� ��� ���� � ���������1� �� ��������� �� �������� �������������� ��������� �����- %�� ��1�� ������ ��� ������� ���������� �� �� ������������ �� ������� ��������- .� ������� (���'��� ����� ������ ��� ��� ��������� T������� (�&�= � ����� �� �� �'��� ����' ���� ���� ����� �� ��- "���� ������������ ��� ��������� ' �� ������� ������������� �� �� �'���� �� ������� �� '������ �� ������������� T5��������= �� ��� '� ��� � �������1� ���'���- %��� ������ � ������ �� ���&�� �� ������ �� �� ����� ��� '� ��� ����� ��������� (����� ������ �� ��� 0��&��� ������� ' � ���� �� ���� ���������'���� �� �� ��� ������������� ����������- :��������� ��� ������ ��� ���� ������ ������ ���( �� � �� ������ �����'�� � �� �� �����(�&� ����� � ��������������� (������ ������� ' � ����-
6 ��� '��� ���(� �� �� ��� ��� �������� �9%�� �� � (����� ������� �����,�� ���������� �'� �� ������� ����� ��� (���� �� �������� �� �� ��1�� �������� ����� �&� ���������- %�� � ����� �� �� 9%� ������� �����/ �� ��������������� �� �� �'��� � � ������ ����� �� �� ������� ���� �� ���� ����� ��&��,����� ��� '��0��� ��� �� (��� �� �� � ��� '��- %�� ���0 �� ��� �'��� �� (�����&��� �����(�&� ����� ������ ���� '������� �������� �� �� ������� �� '��,(��� ��������� (������- "��&��� �� ���'��� �� �� �� ��,��'������ �� ����� ��������������� �� ��� ���� '��� �� �� ����� ����� ��� �� � ���� �� (��� �� ���� ���� '��0��� �� &�� (���� ��� �� ������ (�� ��� (��� �� ���� ������ ����0�� �� �� ���������� ��&�������-
. ��������� ����� ��� �� ������� �� '��,(��� ��������� (������ �� ������������- 6 ���1�� �� %��� 9��� "/ ���� ����7 :����� ����� �%9"�:�� �� ��; �������,% �� ����� �;%�� � �7��� �� ���������� �� ����� �� �� ������ �7��������� ������ ��� �����- %�� ����������� �� ���� (� ������ ��� �����,����� �7������ �� �������� ��� �� %9"�:� ������� � ���&��� '��� ��� ����-
%�� ������� ������� ������ �� (� ���������� ����- <���� �� ���������� �� ��'��0��� �� ��� �7����� ���� ������� ���� ������ (��� �� ���� ������-%��� ��� '� �������� �� � ����'����� ���- "������ � ��'��� �� �� ������������ �� (������� (���� ��� � '� ������� � � '� ������- %��� �� �� ��� ��' ������ � (����� ���'���- %��� ��&��&�� ���� ������ �� ���� (����� �� ��������-�-� 0��&�� ��� ����� �� �� &���� � ��1��- ��� �� �� (������= ���� ������� � '� �������� ' � ����'����� ���� ����� �� ����� � ����&� �� '��0��� ������������ ���� �� (����� ��������� ��- >��� �� ���� �� ����'���� ����� (����� ���'��� �� �������� �� ��������� �� ������ ��� '� ������� � - 6�
DRDC Ottawa TR 2013-160 133
![Page 154: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/154.jpg)
���� ��������� ���� ������ �� ����=� ������ �� ��������� �� �� �� '��0��� ������������ ��� ����&��- %�� ��������� ������ ����� �� � '���� � � ������������5��� (���� ��������� (����� �� �������� ���� ������� � (����� �� ��-��� �� ���( �� �� ����� �� (����� ������� ���� ��?&� +������ ������5����� ��� (�� '��0��� ��� ����&�� ���� �� %9"�:� ����� ���������-
%��� ����� ������� ���������� ��� �� '���� �� ���/ ���,�(��� ���� ������ ���,���� � �� �� ���/ ��� ����� ���� 2�� ��1 � 2 3�1- %�� ���� ������ (����0�� �� �� ���������� ��&������� (�� �����5��� ����� �� ��- %�� ��� �� � �,��� �� ���� ������ � ����,�4 �������� '�(��� 2� �� � 2� �� ���&��� � �,5���� ���������� � ���� '��,(��� (������ ������ ���� ��� �� ���0 ��������&�� (��� �� (����� �� �'�� ��� ' �� '��-
%�� ������� ��� �� � ���� �� � ���� �����(�&� ����� ��� '� ��� ��� / ��0��� �����'�� ���� �� ������ ��� (������ �� �� '� ��������� ���� ���� �������-. ���,������ ����� ��/ ������ (� �� '� ����� ��� �� ���/ ���,�(��� ����, ������ ������� � �� ��� ���������� � �- %��� �� ������� �� ��� ��� ����������� ��� ��� �� �� ��������� ' ���� '��� �� � �� �� '� ��� ��� ��&����������� (���� �� ������ �� �� �����'������-
%��� � � ��� � ������� � ����� �� 6"� �6����������� " �&�������� ��� �����,���������� ����'��� ��� �������� � �&�&�'��� ' ���&����� �����&�� ������� ����������� (������ � � ���� �������- <�� �7������ �����'�� ��� ���� ������������ �� �������� �� � ����� '��'��� �� ��������� (������ �� 6@�� ������&���� �7����,�&� ��&����� (��� ����( ������� ������ � / ��0� �� ����1� ���� ����� ��� ���&������� �� ������ ���������- "�������� 0��(����� �� �� ������� ��� �������� ���������� ������ '����� �������� ���/ � ' ������ (���� (��� ����( / ��0�� ��� '������� �������� ��������-
134 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 155: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/155.jpg)
References
K L �- 3- :� ���� U3 ��� � �� ����������� �� ��������� (����� ������� �����������U &?@ ���:� I��R��� ��� � �� �������DAA(((-�����-��&A��8��� A���A B!!C�-��� �.����� ���D >��'�� ������J�-
K�L �-,�- ����� "- 9��� �- �- ���� �- .- "������� ��� :- ;- N������� U6��������� ��������� (����� ��������U ?��� ������ ���2������ +���� ���- ���2� ��-2�RI -
KCL .- .� ��� H- 9�� 3- H- %���� �- +�(����� ��� "- 9��0(���� U. ��&��( ����������� (����� ������� ��� �������� �� ��������&��U ���2� �; �!� �**A?��� ?��� ���;� �� &���������/ ������� ��: �������� .��- ���E� ��- !!CR!!B-
K!L .- �- � �� �- �- ����� ��� *- <������� U��������� (������ ������� ����������,������� �����������U ��?� ���;����2� �� ��;��2� ��� ��: ��2������2!��������� +����� �.� ��&- JJB� ��- I�RIE-
K2L .- �- � � ��� �- �- ����� U. ������,���/ ��� �* ����� ��� ���������(����� ������� ��� ��� �� �� (��� � �&���������U �� ��?� ���2� �� ���������: �� ��:/ �������/ �� ���2������ ��: ?���������2� (�$?. ��2!��������;�� ,� ����: =�;���� ��: 7�� ��;��2� ���� ":6@ :���- &��- !E�B� ����� ��-JJR �2-
KIL .;@9.� U����������� �� � ��������� (������ ������� ���� ����������������� ����������� 5��� �����U� <� =���� �; @����2�� ��� � �� �������DAA(((-�����-��&A��8��� A���A�����A J� C!-��� �.����� ���D >��'����� ���J�-
KEL ^- �� ���� ��� �- *��� U����� '���� ��������� ���� �������U ?���+��"� ?��� +�2����3� � ��� ^ �� ���E� ��- EI2REIB-
KBL ^- �� ���� ��� �- *��� U����� '���� ��������� ���� �������U ?��� ?������;����2� �� +�2����3��/ �� ���2������/ '������� ��: ���2�����2���� �� ���B ��>��." ���B�� ��- RB-
KJL �- 3������&�� �- �������0�&� ��� .- N������� U)*+ ����� �� ������� ���������� �� '��,(��� (�������U ?��� ���;����2� �� B�:�� ��6@ ���I�� ��- R!-
K �L �- "� �� ��� �- 9�����4� U���� �� ������1���� �� � ����� �������������� ���� ��������� ������������U ���2�����2 7����� &��- !�� ��- !� <�'-���!� ������ ��D ���!� E�-
DRDC Ottawa TR 2013-160 135
![Page 156: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/156.jpg)
K L �- @- +� �� U%�� ���� ���� �7������� �����D '��0��� �� �����&���������U ?��� '������� ��: ����������� ��2��� &���������� . �- JBI� ��- 2R�C-
K �L �- @- +� �� U%�� ���� ���� �7������� ������U ������ C �� ������������2��� ������2 8���:�� 9- <����� ��-� "�������,N������ +������ JEI-
K CL H- � � ��� %- ;- "��0��� U3�������1�� ������,��,� ����� ����� ����7������ ����� �� �� @� ���� ���� �� ������� ���������U ?��� ������'������� ���������� &��- CE� ��- �� <�'- JBJ� ��- ��JR�C!-
K !L %- ;- "��0�� ��� >- :������� U)���� �� ����7 ������ ����� � ������ ����������� �� � � � �� ������7 �7����������U ?��� '������� ���������+���� &��- CE� ��- � <�'- JJ2� ��- !BR22-
K 2L �- 9- ����0��� �- �- "����� ��� �- �- �������� U����� ��������� (��������� �7�����&� ������� �� ������ ���� ���������,(�&� ����������U $*�!'����� )��% ?��� �����!�� ���;����2� �� ��2���� ��2!������ >�- JJI� ��- JR�2-
K IL :- @- ;������ �- 9- ����0��� �- �- "����� .- �- ��;������ ��� ^- *-" ���� U:��&�� �������� ��� ���������� ����������� (������ � �&�������������U ?��� '�� ���� � +���� <�'- ����� ��- ER�C-
K EL �- �- "����� �- 9- ����0��� ��� %- @- ����� U%����,��������������������,(�&� ������� ��� ��������� (����� ��������U ?��� ������+�2���� �!��� ��2!�� &��- !J� ��- J� "��- ��� � ��- 2B R 2J�-
K BL �- �- "����� �- 9- ����0��� ��� %- @- ����� U���� 5��� ������� � �����(�&���� ��������� (�&� ���/ �������U ?��� +��"� ?��� +�2����3� � ��� ^ �����E� ��- IJCR IJI-
K JL 9- H ����� �- "�� ���� ��� :- ��4�� U:����&� ���������,(�&� ��������U ?���+�2����3� +���� "��- ���C� ��- CJR2�-
K��L ;- "- ^- � ���� �- .����'� 3- "�������� .- ���� ����� ;- %����0� �-����� ��� 6- � ������� U��������� (�&� �&����� ��� �� ��������U ?���$%�! '����� ?��� ���;� �� ��2���� ��2!������ ����� ��- I�R II-
K� L 3- "�������� �- �- .������� ��� �- .����'� U> ���� �����&� ���������(�&� ��� �� ����������U ?��� $��! �����!�� ���;� �� ��2���� ��2!������������ � ��- E�R EJ-
K��L .- :������� ��� 9- .�������� UN���� ��� ���������,(�&� ������ ������������ (����� ��������U ���2� ��?�� &��- !CEC� ��� � ��- C2RCJ-
136 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 157: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/157.jpg)
K�CL �- .- ������ "- @- ����0� ^- .- 9�&'���� ��� ^- .- 3�������� U����,���(���,5���,��,&��( �����&� ���������,(�&� ��������U ���2� ��?�� &��- !E J������ ��- C! RC!J-
K�!L %- %�������� ��� �- ��0���&�- ����J�- )���(���'��� �)*+� ����,����� �������� ����� ��� ��������� (����� �������D ������������� ��� ����� , ����� � ���� >�(�� %� ���J, J�-
K�2L %- %��������- ��� ��- ������� �� ��������� *������ �� "���� +��� )��������� ������ ���� >�(�� 9�, -
K�IL .-:- <�� �������� ^- "����/ �� H- �- �- .���� %- %��������- ��� �-���������1���� �� ���,(���'��� ������� ���� ������ 6@@@ .������ ���*������� :��������� 9����-
K�EL ^- H- "����/ �� H-�- �- .���� .- :- <�� �������� @- �- "���� 3- .- ��������� %- %��������- ��� �- ������ �� �� )���(���'��� .������� %������"�� .����� )���� @�������� "��� ���� ����� 6@@@ .������ ��� *�������:��������� 9����-
K�BL %- %��������- ����J�- "������ ��� ���� �������� )���� )���,(���'��������� ����� ������ %%�: �.� .3, � , ������� <���� :���������<�*�� �.�9.�%� ������7� ��&� "����� ������ .���� ��,�!-
K�JL �- �������� ��� %- %��������� :��������� �� )���(���'��� ����� �����(�� .���������� �(���� ������� �� >'�� ��� %������ !� 6����������"����� � �� .����� %�������� ��� .������ @������������� K.�%@�L��� �� .������� @������������� ���������� K.�@�@�L- ^ � 2 R J�>�(�� �� �-
KC�L H- .���� .- <�� �������� ^- "����/ �� "- ��00�� %- %��������� .� )���*���'��� .������� %������ "�� .����� ��� ����� ����� .���������� !�6���������� "����� � �� .����� %�������� ��� .������@������������� K.�%@�L ��� �� .������� @������������� ����������K.�@�@�L- ^ � 2 R J� >�(�� �� �-
KC L .- <�� �������� ^- "����/ �� H- .���� ��� %- %��������� . " � ��.������ ���������1���� "��� )���� ������ !� 6���������� "����� ��� .����� %�������� ��� .������ @������������� K.�%@�L ��� ��.������� @������������� ���������� K.�@�@�L- ^ � 2 R J� >�(�� �� �-
KC�L �- ��0���&�� ��� %- %��������� :�������� " ���� �� *����� "���� ������ �� 6�P ���� �� �� � ��� +�� �� ��������� *����� ������� +������ 9��,��� ���������� !� 6���������� "����� � �� .�����%�������� ��� .������ @������������� K.�%@�L ��� �� .�������@������������� ���������� K.�@�@�L- ^ � 2 R J� >�(�� �� �-
DRDC Ottawa TR 2013-160 137
![Page 158: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/158.jpg)
KCCL �- .�&�� �- ��0���&�� ��� %- %��������� %���� ������� ��� 6����5����� ���� ����� +���� :������� @������� ��� ����� ������ !� 6����������"����� � �� .����� %�������� ��� .������ @������������� K.�%@�L��� �� .������� @������������� ���������� K.�@�@�L- ^ � 2 R J�>�(�� �� �-
KC!L ^-H- "����/ �� H-�-�- .���� .-:- <�� �������� "-�- ��00� ��� %-%��������- ��� ��- %������ "�� .����� ��� )*+ .����������� �� � )�"66���������� "����� � �� @������������ %���� �@�%"�� +������3�����-
KC2L .- :- <�� �������� ^- "����/ �� H- �- �- .���� %- %��������- ��� �- �����"���� �� .�/ ������ ���� �� 6������� �� �������� ����� ����� "����":6@ �������� "�� �� ] "������� .���� �2,�J� �� � >������� )".-
KCIL �- .&��� %- %��������- ��� �- ������� ��� 6����5����� �� ���������*������ ���� ����7 :������ ":6@ �������� "�� �� ] "������� .���� �2,�J��� � >������� )".-
KCEL �-�- ��������� H- G � :-�- ��4����� ��� ^->- � ���� T������������������� ��� ����������� �� � ������� ���(���'��� ������ �����������= >����� @����������� &��- CE� ��- B22, BIJ� ^ �� JJB-
KCBL �-�- �������� ��� �- ��(���� T������� �������� ���� � ������� ���(���'��� ������ ����� ������= 6@@@ %����- �� .������ ���:���������� &��- !B� ��- BIB,BEB� ^ �� ����-
KCJL �-�- ��������� �-�- � ������ ��� �-�- :������ T������ ����� �����������������= :���- ":6@ ����- �� ����� :���������� %��������� ���.����������� ���&��� �>� &��- �B!2� ��- E2,B�� . � � JJI-
K!�L H- G � �-�- ��������� G- G � ��� ^->- � ���� T:���������� ���������� ��������� ������ ����� ����� ��� ��� ' ���� �'��� ��������= 6@@@ %����- ��3��������� ��� ����� "������� &��- CJ� ��- !IE,!EB� ����� ��� -
K! L H- F���� ��� �-�- ��������� T����� ��� ����� '���� �� ���������������������� �� �������� ��������= 6@@@ %����- �� .�������� ��� @��������"����� &��- !�� ��- I�, EC� ^�� �� ���I-
K!�L %- %�������� ��� �- *����0� ����� ����� %�������� +������ ���� %����I,�II� >�(�� �����'�� ���I� !I �-
K!CL "- �� 0���&��� �- ��0�&��� %- %��������� ��� 9- "��0�&��� . ��( �������� ����� '����'��� ������ �������� �� ����� ����� ������ !�6���������� "����� � �� .����� %�������� ��� .������
138 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 159: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/159.jpg)
@������������� K.�%@�L ��� �� .������� @������������� ����������K.�@�@�L- ^ � 2 R J� >�(�� �� �-
K!!L "- �� 0���&��� �- ��0�&��� %- %��������� ��� 9- "��0�&��- ��� ��- .����� ��� ���,������� ������ � ��������� �� ����� ����� ������ 6@%"����� :���������� N��- !� 6�� � C� ��- C�2,C C-
K!2L "- �� 0���&��� ��- ��0�&��� %- %��������� 9- "��0�&��- ��� �- 6����������� ��������� �� ����� ����� ������ ":6@ �������� "�� �� ] "������� .�����2,�J� �� � >������� )".-
K!IL �"% " ��� " ��� �"% ���� �� "�� ����� %�������� .3���DAA(((-��-���A �.����� ���D >��'�� ��� ���J�-
K!EL ����,<��/ ��� "� � �� "�� ����� .�������DAA(((-�����-���A���� ��A��A����A �.����� ���D >��'�� ��� ���J�-
K!BL G<�%�� ������� ��DAA(((-������-���A �.����� ���D >��'�� ��� ���J�-
K!JL ^- �- ;�� �� '�������� ��3��(,����� JBB-
K2�L �- "- @����� U+���(��� ��� ������&� �� ����� �������� ������ :�� 66�U �!�+�2����3� @�� ��- E!RB�� ^��- JI!-
K2 L �- %�� ��� �- :������� U.� �����7���� ���� �� ��� ���� ����� �� ������&��� �� �������U ?��� ������ '������� ���������� &��- .:,�!� ��- �� ����� JEI� ��- �C2,�CI-
K2�L �- <- ���������� U@4�� �� ������ ��1� �� ����� '���(���� ��� �8������U@� �; B�����2! �; �!� &������� ������ �; ����:��:�0=� ����� :���������� &��-I!�� ��- � ^�� ��,<�'� �� JI�� ��- , �-
K2CL .- "0��&����0 ��� ^- <- F_������ U@��������� ����� ������ �������U % ��������� :���������� �� .�@ "����� �� "���� .������� �������(((-��-'������-��&A����A���BA�������BA �����W�0�W�,�B-��� �.����� ���D>��'�� ��� ���J�-
K2!L ����� ������� 7� ��� �; ,� �� �������� �� B�:��;��C���2 ���2��� ������28���:� �� �!� 8��C���2 B���� ;�� $ �, �� $** �, �"��� ���� I�-
K22L <�� ��� ������ "����� 2 R ����� <��/ ��� ��&����� " '��� < R)���,*���'��� >�������-
K2IL �- "- .�&�� >- �- :������,<����� %- ;- "��0��� ��� "- �- ���� @7��������� ����� ������ ��������� ���� ���� ����������� �'���� ���1��� �� ����7������ �����/ �� 6@@@ %����- .������ :���������� &��- !2� ��- !E 2I� ^��- JJE-
DRDC Ottawa TR 2013-160 139
![Page 160: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/160.jpg)
K2EL �- ; ������� ��� �- *- % ��� U@������� �� :�������� �� @7��������������� "�� ����� ��� :���,F��� ��������� �� ������U 6@@@ %���������� ��.�� ����� "������ ��� "����� :���������� &��- C�� ��- I� ��- BCC,B!�� JB�-
K2BL 3- ;- .�� � U@������� �� :�������� �� @7��������� ������ "�� ����� ��������U )��&���� �� ����� 6������ ;������� ����� 6��������BB � .���� ���C-
K2JL 3- �������� U������7 @7�������� .������U B ^ �� ���E- K>�����L-.&����'��D ��DAA(((-���(��0�-���A����'������A5���7������A �!CJ,������7,�7��������,�������- K.������� �� . � ��� �L-
140 DRDC Ottawa TR 2013-160
![Page 161: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/161.jpg)
DOCUMENT CONTROL DATA(Security markings for the title, abstract and indexing annotation must be entered when the document is Classified or Designated.)
1. ORIGINATOR (The name and address of the organization preparing thedocument. Organizations for whom the document was prepared, e.g. Centresponsoring a contractor’s report, or tasking agency, are entered in section 8.)
Defence Research and Development Canada –
Ottawa
3701 Carling Avenue, Ottawa ON K1A 0Z4, Canada
2a. SECURITY MARKING (Overall securitymarking of the document, includingsupplemental markings if applicable.)
UNCLASSIFIED
2b. CONTROLLED GOODS
(NON-CONTROLLED
GOODS)
DMC A
REVIEW: GCEC APRIL 2011
3. TITLE (The complete document title as indicated on the title page. Its classification should be indicated by the appropriate abbreviation (S, C or U) in parentheses after the title.)
Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection
4. AUTHORS (Last name, followed by initials – ranks, titles, etc. not to be used.)
Nikolova, N.� Thayaparan, T.
5. DATE OF PUBLICATION (Month and year of publication ofdocument.)
February 2014
6a. NO. OF PAGES (Totalcontaining information.Include Annexes,Appendices, etc.)
162
6b. NO. OF REFS (Totalcited in document.)
59
7. DESCRIPTIVE NOTES (The category of the document, e.g. technical report, technical note or memorandum. If appropriate, enterthe type of report, e.g. interim, progress, summary, annual or final. Give the inclusive dates when a specific reporting period iscovered.)
Technical Report
8. SPONSORING ACTIVITY (The name of the department project office or laboratory sponsoring the research and development –include address.)
Defence Research and Development Canada – Ottawa
3701 Carling Avenue, Ottawa ON K1A 0Z4, Canada
9a. PROJECT OR GRANT NO. (If appropriate, the applicableresearch and development project or grant number underwhich the document was written. Please specify whetherproject or grant.)
12pz16
9b. CONTRACT NO. (If appropriate, the applicable number underwhich the document was written.)
10a. ORIGINATOR’S DOCUMENT NUMBER (The officialdocument number by which the document is identified by theoriginating activity. This number must be unique to thisdocument.)
DRDC Ottawa TR 2013-160
10b. OTHER DOCUMENT NO(s). (Any other numbers which maybe assigned this document either by the originator or by thesponsor.)
11. DOCUMENT AVAILABILITY (Any limitations on further dissemination of the document, other than those imposed by securityclassification.)
( X ) Unlimited distribution( ) Defence departments and defence contractors� further distribution only as approved( ) Defence departments and Canadian defence contractors� further distribution only as approved( ) Government departments and agencies� further distribution only as approved( ) Defence departments� further distribution only as approved( ) Other (please specify):
12. DOCUMENT ANNOUNCEMENT (Any limitation to the bibliographic announcement of this document. This will normally correspondto the Document Availability (11). However, where further distribution (beyond the audience specified in (11)) is possible, a wider announcement audience may be selected.)UNLIMITED
![Page 162: Ultra-Wideband (UWB) high-resolution radar for concealed ...Ultra-wideband (UWB) high-resolution radar for concealed weapon detection N. Nikolova McMaster University T. Thayaparan](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022062609/6101eeefab639329495ce63a/html5/thumbnails/162.jpg)
13. ABSTRACT (A brief and factual summary of the document. It may also appear elsewhere in the body of the document itself. It is highlydesirable that the abstract of classified documents be unclassified. Each paragraph of the abstract shall begin with an indication of thesecurity classification of the information in the paragraph (unless the document itself is unclassified) represented as (S), (C), or (U). It isnot necessary to include here abstracts in both official languages unless the text is bilingual.)
This project investigated the feasibility of ultra-wideband (UWB) high-resolution radar in the de-tection of concealed weapons with a focus on weapons hidden under clothing. A prototype system was built. The prototype system involved a frequency-sweep test setup using a vector network analyzer. Measurements under realistic conditions (cluttered environment) were carried out at McMaster University where volunteers from the military police participated and carried (unloaded) guns or knives. The preliminary results suggest that microwave radar working in the frequency range from 500 MHz up to 5 GHz can indeed uncover the presence of weapons hidden under clothing at a range of about one to two meters. The detection is not strongly dependent on the position of the person or on the clothing. Small objects such as mobile phones and keys do not seem to affect significantly the performance.
14. KEYWORDS, DESCRIPTORS or IDENTIFIERS (Technically meaningful terms or short phrases that characterize a document and couldbe helpful in cataloguing the document. They should be selected so that no security classification is required. Identifiers, such asequipment model designation, trade name, military project code name, geographic location may also be included. If possible keywordsshould be selected from a published thesaurus. e.g. Thesaurus of Engineering and Scientific Terms (TEST) and that thesaurus identified.If it is not possible to select indexing terms which are Unclassified, the classification of each should be indicated as with the title.)
Inverse Synthetic Aperture Radar � Synthetic Aperture Radar� S-Method� Adaptive S-Method�
Local Polynomial Fourier Transform� Time-Frequency Analysis� Non-Stationary Signals
Le projet a examiné la possibilité d’utiliser un radar à haute résolution à bande ultra-large (UWB) pour détecter des armes dissimulées, en particulier celles cachées sous des vêtements. Un prototype de système a été construit. Il comprenait un montage d’essai à balayage de fréquences utilisant un analyseur de réseaux vectoriels. De plus, des mesures ont été réalisées à l’Université McMaster dans des conditions réalistes (environnement encombré) dans le cadre desquelles des policiers militaires ont délibérément transporté des armes à feu (non chargées) ou des couteaux. Selon les résultats préliminaires, le radar hyperfréquence fonctionnant dans la gamme de fréquences de 500 MHz à 5 GHz permet bel et bien de détecter la présence d’armes cachées sous des vêtements à une distance d’environ un ou deux mètres. La détection ne dépend pas fortement de la position de la personne ni des vêtements. Par ailleurs, les petits objets, comme les téléphones mobiles et les clés, semblent avoir peu d’effet sur les performances.