Технология лазерного дистанционного обнаружения речи

Технология лазерного дистанционного обнаружения речи
ЛазерДистанционное обнаружение речи: Раскрытие структуры системы обнаружения

Тонкий лазерный луч грациозно танцует в воздухе, молчаливо выискивая далекие звуки, принцип, лежащий в основе этой футуристической технологической «магии», строго эзотеричен и полон очарования. Сегодня давайте приоткроем завесу тайны над этой удивительной технологией и исследуем ее замечательную структуру и принципы. Принцип лазерного дистанционного обнаружения голоса показан на рисунке 1(a). Лазерная система дистанционного обнаружения голоса состоит из лазерной системы измерения вибрации и некооперативной цели измерения вибрации. В соответствии с режимом обнаружения возврата света, система обнаружения может быть разделена на неинтерференционный тип и интерференционный тип, а принципиальная схема соответственно показана на рисунке 1(b) и (c).

РИС. 1 (а) Блок-схема лазерного дистанционного обнаружения голоса; (б) Принципиальная схема неинтерферометрической лазерной системы дистанционного измерения вибрации; (в) Принципиальная схема интерферометрической лазерной системы дистанционного измерения вибрации

一. Система обнаружения без помех Обнаружение без помех является очень простым характером друзей, посредством лазерного облучения целевой поверхности, с наклонным движением модуляции азимута отраженного света, приводящей к изменениям в приемном конце интенсивности света или спекл-изображения для непосредственного измерения микровибрации целевой поверхности, а затем «прямо на прямо» для достижения дистанционного обнаружения акустического сигнала. Согласно структуре приемногофотодетектор, система без помех может быть разделена на одноточечный тип и тип массива. Ядром одноточечной структуры является «реконструкция акустического сигнала», то есть поверхностная вибрация объекта измеряется путем измерения изменения интенсивности света обнаружения детектора, вызванного изменением ориентации обратного света. Одноточечная структура имеет преимущества низкой стоимости, простой структуры, высокой частоты дискретизации и реконструкции акустического сигнала в реальном времени в соответствии с обратной связью фототока детектора, но эффект лазерного спекла разрушит линейную зависимость между вибрацией и интенсивностью света детектора, поэтому он ограничивает применение одноточечной системы без помех обнаружения. Структура массива реконструирует поверхностную вибрацию цели с помощью алгоритма обработки спекл-изображения, так что система измерения вибрации имеет сильную приспособляемость к шероховатой поверхности и имеет более высокую точность и чувствительность.

二. Система обнаружения помех отличается от тупости обнаружения без помех, обнаружение помех имеет более косвенное очарование, принцип заключается в том, что посредством лазерного облучения поверхности цели, поверхность цели вдоль оптической оси смещения к заднему свету вводит изменение фазы/частоты, использование технологии интерференции для измерения сдвига частоты/сдвига фазы для достижения дистанционного измерения микровибрации. В настоящее время более продвинутую технологию интерферометрического обнаружения можно разделить на два вида в соответствии с принципом технологии измерения лазерной доплеровской вибрации и методом лазерной самосмешивания интерференции, основанным на дистанционном обнаружении акустического сигнала. Метод измерения лазерной доплеровской вибрации основан на эффекте Доплера лазера для обнаружения звукового сигнала путем измерения сдвига частоты Доплера, вызванного вибрацией поверхности целевого объекта. Технология лазерной самосмешивания интерферометрии измеряет смещение, скорость, вибрацию и расстояние до цели, позволяя части отраженного света удаленной цели повторно входить в лазерный резонатор и вызывать модуляцию амплитуды и частоты лазерного поля. Его преимущества заключаются в малых размерах и высокой чувствительности системы измерения вибрации, а такжемаломощный лазерможет быть использован для обнаружения удаленного звукового сигнала. Измерительная система с самосмешением лазера со сдвигом частоты для обнаружения удаленного речевого сигнала показана на рисунке 2.

ФИГ. 2 Принципиальная схема системы измерения самосмешивания лазера со сдвигом частоты

Как полезное и эффективное техническое средство, лазерная «магия» может воспроизводить удаленную речь не только в области обнаружения, в области контробнаружения также имеет превосходную производительность и широкое применение — технология противодействия лазерному перехвату. Эта технология может достигать 100-метрового уровня противодействия перехвату в помещениях, офисных зданиях и других местах со стеклянными навесными стенами, а одно устройство может эффективно защищать конференц-зал с площадью окна 15 квадратных метров, в дополнение к быстрой скорости реагирования сканирования и позиционирования в течение 10 секунд, высокой точности позиционирования более 90% скорости распознавания и высокой надежности для долгосрочной стабильной работы. Технология противодействия лазерному перехвату может обеспечить надежную гарантию безопасности акустической информации пользователей в ключевых промышленных офисах и других сценариях.