Diese Arbeit stellt ein Freiraum-Verfahren vor, mit dem die Charakterisierung von dielektrischen Objekten unabhängig von ihrer geometrischen Form, Größe und Orientierung möglich ist. Dielektrische Objekte unregelmäßiger Form werden mit UWB-Signalen beleuchtet. Anteile der gestreuten Pulse werden mit mehreren Empfangsantennen aufgenommen. Diese enthalten sowohl Informationen über die geometrischen, als auch über die dielektrischen Eigenschaften. Um diese Informationen voneinander zu trennen, erfolgt die Anwendung statistischer Verfahren, die bereits aus anderen Bereichen wie der Bildverarbeitung oder der Nahinfrarotspektroskopie bekannt und etabliert sind. Dieser Ansatz wird anhand von Simulationen und Messungen überprüft.