Tecnoloxía de detección de voz remota por láser

Tecnoloxía de detección de voz remota por láser
Láserdetección remota da fala: revelando a estrutura do sistema de detección

Un fino raio láser danza con graza polo aire, buscando silenciosamente sons distantes; o principio que se agocha tras esta "maxia" tecnolóxica futurista é estritamente esotérico e cheo de encanto. Hoxe, imos levantar o veo desta incrible tecnoloxía e explorar a súa marabillosa estrutura e os seus principios. O principio da detección remota de voz por láser móstrase na Figura 1(a). O sistema de detección remota de voz por láser está composto por un sistema de medición de vibración láser e un obxectivo de medición de vibración non cooperativo. Segundo o modo de detección do retorno da luz, o sistema de detección pódese dividir en tipo non interferente e tipo interferente, e o diagrama esquemático móstrase respectivamente na Figura 1(b) e (c).

FIG. 1 (a) Diagrama de bloques da detección remota de voz por láser; (b) Diagrama esquemático do sistema de medición remota de vibracións por láser non interferométrico; (c) Diagrama de principio do sistema de medición remota de vibracións por láser interferométrico

Sistema de detección sen interferencias. A detección sen interferencias é un proceso moi sinxelo. Mediante a irradiación láser da superficie do obxectivo, a modulación do azimut da luz reflectida produce cambios na intensidade da luz ou na imaxe de moteado no extremo receptor, o que permite medir directamente a microvibración da superficie do obxectivo e, a continuación, "de liña recta" permite a detección remota do sinal acústico. Segundo a estrutura do receptor...fotodetector, o sistema sen interferencias pódese dividir en tipo de punto único e tipo de matriz. O núcleo da estrutura dun só punto é a "reconstrución do sinal acústico", é dicir, a vibración superficial do obxecto mídese medindo o cambio na intensidade da luz de detección do detector causado polo cambio na orientación da luz de retorno. A estrutura dun só punto ten as vantaxes do baixo custo, a estrutura sinxela, a alta taxa de mostraxe e a reconstrución en tempo real do sinal acústico segundo a retroalimentación da fotocorrente do detector, pero o efecto de moteado láser destruirá a relación lineal entre a vibración e a intensidade da luz do detector, polo que restrinxe a aplicación do sistema de detección dun só punto sen interferencias. A estrutura de matriz reconstrúe a vibración superficial do obxectivo mediante o algoritmo de procesamento de imaxes de moteado, de xeito que o sistema de medición de vibracións teña unha forte adaptabilidade á superficie rugosa e teña unha maior precisión e sensibilidade.

O sistema de detección de interferencias difire da detección sen interferencias por contundencia. A detección de interferencias ten un encanto máis indirecto. O principio baséase na irradiación láser da superficie do obxectivo, o desprazamento da superficie do obxectivo ao longo do eixe óptico cara á luz traseira introduce un cambio de fase/frecuencia. O uso da tecnoloxía de interferencias para medir o cambio de frecuencia/desprazamento de fase para lograr unha medición remota de microvibracións. Na actualidade, a tecnoloxía de detección interferométrica máis avanzada pódese dividir en dous tipos segundo o principio da tecnoloxía de medición de vibracións láser Doppler e o método de interferencia de automestura láser baseado na detección remota de sinais acústicos. O método de medición de vibracións láser Doppler baséase no efecto Doppler do láser para detectar o sinal sonoro medindo o cambio de frecuencia Doppler causado pola vibración da superficie do obxecto obxectivo. A tecnoloxía de interferometría de automestura láser mide o desprazamento, a velocidade, a vibración e a distancia do obxectivo permitindo que unha parte da luz reflectida do obxectivo distante volva entrar no resonador láser e provoque a modulación da amplitude e frecuencia do campo láser. As súas vantaxes residen no pequeno tamaño e na alta sensibilidade do sistema de medición de vibracións, así como naláser de baixa potenciapódese empregar para detectar o sinal sonoro remoto. Na Figura 2 móstrase un sistema de medición de automestura láser por desprazamento de frecuencia para a detección remota de sinais de voz.

FIG. 2 Diagrama esquemático do sistema de medición de automestura láser por desprazamento de frecuencia

Como medio técnico útil e eficiente, a "máxia" láser reproduce a voz remota non só no campo da detección, senón que tamén ten un excelente rendemento e unha ampla aplicación no campo da contradetección: a tecnoloxía de contramedidas de intercepción láser. Esta tecnoloxía pode lograr contramedidas de intercepción a 100 metros de nivel en interiores, edificios de oficinas e outros lugares con paredes cortina de vidro, e un só dispositivo pode protexer eficazmente unha sala de conferencias cunha área de xanela de 15 metros cadrados, ademais da rápida velocidade de resposta de dixitalización e posicionamento en 10 segundos, unha alta precisión de posicionamento de máis do 90 % de taxa de recoñecemento e unha alta fiabilidade para un traballo estable a longo prazo. A tecnoloxía de contramedidas de intercepción láser pode proporcionar unha forte garantía para a seguridade da información acústica dos usuarios en oficinas industriais clave e outros escenarios.