Laser-etäpuheentunnistustekniikka

Laser-etäpuheentunnistustekniikka
LaserEtäpuheen tunnistus: Tunnistusjärjestelmän rakenteen paljastaminen

Ohut lasersäde tanssii sulavasti ilmassa etsien hiljaa kaukaisia ​​ääniä. Tämän futuristisen teknologisen "taian" taustalla oleva periaate on ehdottoman esoteerinen ja täynnä viehätystä. Tänään nostetaan verhoa tältä hämmästyttävältä teknologialta ja tutkitaan sen ihmeellistä rakennetta ja periaatteita. Laser-kaukoäänentunnistuksen periaate on esitetty kuvassa 1(a). Laser-kaukoäänentunnistusjärjestelmä koostuu laservärähtelyn mittausjärjestelmästä ja ei-yhteistyökykyisestä värähtelyn mittauskohteesta. Valonpaluutunnistustavan mukaan tunnistusjärjestelmä voidaan jakaa häiriöttömään ja häiriöttömään tyyppiin, ja kaaviot on esitetty vastaavasti kuvassa 1(b) ja (c).

KUVA 1 (a) Laseräänen kaukomittauksen lohkokaavio; (b) Ei-interferometrisen laservärähtelyn kaukomittausjärjestelmän kytkentäkaavio; (c) Interferometrisen laservärähtelyn kaukomittausjärjestelmän periaatekaavio

一. Häiriöntunnistusjärjestelmä Häiriöntunnistus on hyvin yksinkertainen menetelmä, jossa lasersäteily kohdistetaan kohdepintaan ja heijastuneen valon vino liike atsimuuttimodulaatiolla aiheuttaa muutoksia vastaanottavassa päässä olevaan valon voimakkuuteen tai täpläkuvaan, jolla mitataan suoraan kohdepinnan mikrovärähtelyä ja sitten "suoraan suoraan" saavutetaan etäinen akustisen signaalin tunnistus. Vastaanottavan rakenteen mukaanvaloilmaisin, häiriöttömät järjestelmät voidaan jakaa yksipistetyyppisiin ja matriisityyppisiin. Yksipisterakenteen ydin on "akustisen signaalin rekonstruointi", eli kohteen pinnan värähtelyä mitataan mittaamalla ilmaisimen valon intensiteetin muutosta, joka johtuu paluuvalon suunnan muutoksesta. Yksipisterakenteen etuna on alhainen hinta, yksinkertainen rakenne, korkea näytteenottotaajuus ja akustisen signaalin reaaliaikainen rekonstruointi ilmaisimen valovirran palautteen perusteella, mutta laserin täplävaikutus tuhoaa värähtelyn ja ilmaisimen valon intensiteetin välisen lineaarisen suhteen, mikä rajoittaa yksipisteisen häiriöttömän havaitsemisjärjestelmän soveltamista. Matriisirakenne rekonstruoi kohteen pinnan värähtelyn täpläkuvan käsittelyalgoritmin avulla, jolloin värähtelynmittausjärjestelmällä on hyvä sopeutumiskyky karkeaan pintaan ja sen tarkkuus ja herkkyys ovat korkeammat.

Interferenssin havaitsemisjärjestelmä eroaa häiriöttömästä havaitsemisjärjestelmästä. Interferenssin havaitsemisella on epäsuorampi luonne. Periaatteena on, että lasersäteilytys kohteen pintaan siirtää kohteen pintaa optisen akselin suuntaisesti taustavaloon nähden ja aiheuttaa vaihe-/taajuusmuutoksen. Interferenssitekniikan avulla mitataan taajuussiirtymää/vaihesiirtymää, jotta saavutetaan etäinen mikrovärähtelyn mittaus. Tällä hetkellä edistyneempi interferometrinen havaitsemistekniikka voidaan jakaa kahteen tyyppiin: laser-Doppler-värähtelyn mittaustekniikkaan ja laserin itsesekoittuvaan interferenssimenetelmään, joka perustuu etäiseen akustisen signaalin havaitsemiseen. Laser-Doppler-värähtelyn mittausmenetelmä perustuu laserin Doppler-ilmiöön, jossa äänisignaali havaitaan mittaamalla kohteen pinnan värähtelystä johtuva Doppler-taajuussiirtymä. Laser-itsesekoittuva interferometriatekniikka mittaa kohteen siirtymää, nopeutta, värähtelyä ja etäisyyttä antamalla osan kaukaisen kohteen heijastuneesta valosta palata laserresonaattoriin ja aiheuttaa laserkentän amplitudin ja taajuuden moduloinnin. Sen etuna on värähtelynmittausjärjestelmän pieni koko ja korkea herkkyys.pienitehoinen laservoidaan käyttää etääänisignaalin havaitsemiseen. Kuvassa 2 on esitetty taajuussiirtolaserilla toimiva itsesekoittuva mittausjärjestelmä etäpuhesignaalin havaitsemiseksi.

KUVA 2 Kaaviokuva taajuussiirtolaserilla toimivasta itsesekoittuvasta mittausjärjestelmästä

Hyödyllisenä ja tehokkaana teknisenä välineenä laserin "taika" soittaa etäpuhetta paitsi havaitsemisen alalla, myös vastahyökkäysten torjunnassa sillä on erinomainen suorituskyky ja laaja sovellusalue – laserin sieppauksen vastatoimitekniikka. Tämä tekniikka voi saavuttaa 100 metrin tason sieppauksen vastatoimet sisätiloissa, toimistorakennuksissa ja muissa lasiseinäisissä tiloissa, ja yksi laite voi tehokkaasti suojata kokoushuoneen, jonka ikkunapinta-ala on 15 neliömetriä. Lisäksi sillä on nopea skannaus- ja paikannusnopeus 10 sekunnissa, yli 90 %:n tunnistustarkkuus ja korkea luotettavuus pitkäaikaiseen ja vakaaseen käyttöön. Laserin sieppauksen vastatoimitekniikka voi tarjota vahvan takuun käyttäjien akustiselle tietoturvalle keskeisissä teollisuustoimistoissa ja muissa tilanteissa.