Lasertechnologie voor spraakdetectie op afstand

Lasertechnologie voor spraakdetectie op afstand
Laserspraakdetectie op afstand: Onthullen van de structuur van het detectiesysteem

Een dunne laserstraal danst gracieus door de lucht, stilletjes op zoek naar verre geluiden. Het principe achter deze futuristische technologische ‘magie’ is strikt esoterisch en vol charme. Laten we vandaag de sluier over deze verbazingwekkende technologie oplichten en de prachtige structuur en principes ervan verkennen. Het principe van stemdetectie op afstand met laser wordt getoond in figuur 1(a). Het laser-stemdetectiesysteem op afstand bestaat uit een lasertrillingsmeetsysteem en een niet-coöperatief trillingsmeetdoel. Volgens de detectiemodus van lichtterugkeer kan het detectiesysteem worden onderverdeeld in niet-interferentietype en interferentietype, en het schematische diagram wordt respectievelijk getoond in figuur 1 (b) en (c).

AFB. 1 (a) Blokdiagram van spraakdetectie op afstand met laser; (b) Schematisch diagram van een niet-interferometrisch lasersysteem voor trillingsmeting op afstand; (c) Principediagram van een interferometrisch lasersysteem voor trillingsmeting op afstand

一. Niet-interferentiedetectiesysteem Niet-interferentiedetectie is een zeer eenvoudig karakter van vrienden, door de laserbestraling van het doeloppervlak, waarbij de schuine beweging van het gereflecteerde licht azimutmodulatie resulteert in veranderingen in het ontvangende uiteinde van de lichtintensiteit of het spikkelbeeld om de microvibratie van het doeloppervlak direct te meten, en vervolgens “recht naar recht” om akoestische signaaldetectie op afstand te bereiken. Volgens de structuur van de ontvangstfotodetector, kan het niet-interferentiesysteem worden onderverdeeld in single-point-type en array-type. De kern van de éénpuntsstructuur is de "reconstructie van het akoestische signaal", dat wil zeggen dat de oppervlaktetrilling van het object wordt gemeten door de verandering van de detectielichtintensiteit van de detector te meten, veroorzaakt door de verandering van de richting van het retourlicht. De enkelpuntsstructuur heeft de voordelen van lage kosten, eenvoudige structuur, hoge bemonsteringssnelheid en real-time reconstructie van het akoestische signaal volgens de feedback van de fotostroom van de detector, maar het laserspikkeleffect zal de lineaire relatie tussen trillingen en detectorlichtintensiteit vernietigen , dus het beperkt de toepassing van een enkelpunts niet-interferentiedetectiesysteem. De arraystructuur reconstrueert de oppervlaktetrillingen van het doel via het speckle-beeldverwerkingsalgoritme, zodat het trillingsmeetsysteem een ​​sterk aanpassingsvermogen heeft aan het ruwe oppervlak en een hogere nauwkeurigheid en gevoeligheid heeft.

二. Het interferentiedetectiesysteem verschilt van de botheid van de niet-interferentiedetectie, interferentiedetectie heeft een meer indirecte charme, het principe is door de laserbestraling van het oppervlak van het doel, het doeloppervlak langs de optische as van de verplaatsing naar het tegenlicht introduceert de fase-/frequentieverandering, het gebruik van interferentietechnologie om de frequentieverschuiving/faseverschuiving te meten om microvibratiemetingen op afstand te bereiken. Momenteel kan de meer geavanceerde interferometrische detectietechnologie in twee soorten worden verdeeld volgens het principe van laser-Doppler-trillingsmeettechnologie en laser-zelfmengende interferentiemethode gebaseerd op akoestische signaaldetectie op afstand. De Laser Doppler-trillingsmeetmethode is gebaseerd op het Doppler-effect van laser om geluidssignalen te detecteren door de Doppler-frequentieverschuiving te meten die wordt veroorzaakt door de trilling van het oppervlak van het doelobject. De zelfmengende laserinterferometrietechnologie meet de verplaatsing, snelheid, trilling en afstand van het doel door een deel van het gereflecteerde licht van het verre doel opnieuw de laserresonator binnen te laten gaan en de modulatie van de amplitude en frequentie van het laserveld te veroorzaken. De voordelen liggen in het kleine formaat en de hoge gevoeligheid van het trillingsmeetsysteemlaser met laag vermogenkan worden gebruikt om het externe geluidssignaal te detecteren. Een zelfmengend lasermeetsysteem met frequentieverschuiving voor spraaksignaaldetectie op afstand wordt getoond in figuur 2.

AFB. 2 Schematisch diagram van een zelfmengend meetsysteem met frequentieverschuivingslaser

Als een nuttig en efficiënt technisch middel kan laser "magie" spraak op afstand afspelen, niet alleen op het gebied van detectie, maar ook op het gebied van tegendetectie heeft het uitstekende prestaties en een brede toepassing: tegenmaatregeltechnologie voor laseronderschepping. Deze technologie kan onderscheppingsmaatregelen op 100 meter niveau bereiken in binnengebouwen, kantoorgebouwen en andere glazen vliesgevels, en een enkel apparaat kan een vergaderruimte met een raamoppervlak van 15 vierkante meter effectief beschermen, naast de snelle reactiesnelheid van scannen en positionering binnen 10 seconden, hoge positioneringsnauwkeurigheid van meer dan 90% herkenningspercentage en hoge betrouwbaarheid voor langdurig stabiel werk. Technologie voor tegenmaatregelen tegen laseronderschepping kan een sterke garantie bieden voor de akoestische informatiebeveiliging van gebruikers in belangrijke industriële kantoren en andere scenario's.