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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.3.2011.tde-11042011-174239
Document
Author
Full name
Héctor Dave Orrillo Ascama
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2011
Supervisor
Committee
Kofuji, Sergio Takeo (President)
Barbar, Jamil Salem
Correra, Fátima Salete
Hiramatsu, Roberto Kenji
Zuffo, Marcelo Knörich
Title in Portuguese
Radar UWB: antena e mecanismo para detecção de pessoas.
Keywords in Portuguese
Algoritmos de detecção
Antena
Banda ultralarga
Radar
Abstract in Portuguese
A tecnologia de radar e comunicação em banda ultralarga (UWB) tem sido investigada intensamente nas últimas décadas. Esta tecnologia emprega pulsos de curta duração, que resultam em um espalhamento de energia em uma faixa ampla de frequência, fazendo com que, em transmissão de dados, o sinal apareça como ruído branco, dificultando a sua interceptação. Uma das aplicações mais promissoras da tecnologia UWB é na implementação de radares para detecção de pessoas, no monitoramento de ambientes, no uso em missões de resgate em desmoronamento de construções e na detecção de pessoas soterradas. Entretanto, diversos são os desafios para a construção de radares UWB: geração e recepção do pulso UWB, antenas, processamento, análise e visualização dos dados. Este trabalho propõe uma nova antena para aplicações de radar para visualização através da parede, e realiza a sua caracterização usando algoritmos de detecção de pessoas. Para a caracterização, o trabalho apresenta um cenário experimental que utiliza um sistema de caracterização de antena UWB. A antena proposta consiste em modificações na estrutura de uma antena antipodal, de forma a se obter alto ganho e estabilidade nos diagramas de irradiação, requisitos importantes para esse tipo de aplicação. Os resultados obtidos experimentalmente mostram que a antena proposta apresenta diagrama de irradiação direcional e principalmente alto ganho, característica importante para as aplicações de detecção. Processando-se os dados obtidos experimentalmente com algoritmos de detecção clássicos e adaptativo, verificou-se que a antena cumpre os requisitos da aplicação de detecção de pessoas.
Title in English
UWB radar: antenna and mechanism for detection of people.
Keywords in English
Antenna
Detection algorithms
Radar
Ultra-wideband
Abstract in English
Ultra-Wideband (UWB) radar and communication systems have been widely studied in the last decades. This technology employs very short duration pulses, resulting in energy spreaded in a very wide frequency band. In data communication applications, the signal appears as a white noise, making difficult the interception. One of the most promising applications of this technology is in radar implementation for people detection, in environment monitoring, rescue missions etc. The challenges to UWB radar implementation area diverse: pulse generation, pulse transmission and reception, antennas, and data processing, analysis and visualization. This work proposes a new antenna for through the wall (TTW) UWB radar. The antenna is characterized using people detection algorithms. A scenario, composed by a UWB antenna characterization system is presented. The antenna is a antipodal antenna modified in order to obtain high gain and stability in the irradiation diagram. Using people detection algorithms, it was verified full attendance to application requirements.
 
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Publishing Date
2011-04-19
 
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