Laser-technologie voor spraakdetectie op afstand

Laser-technologie voor spraakdetectie op afstand
LaserDetectie van spraak op afstand: de structuur van het detectiesysteem onthullen

Een dunne laserstraal danst sierlijk door de lucht, geruisloos op zoek naar verre geluiden. Het principe achter deze futuristische technologische "magie" is strikt esoterisch en vol charme. Laten we vandaag de sluier oplichten van deze verbazingwekkende technologie en de prachtige structuur en principes ervan verkennen. Het principe van lasergestuurde spraakdetectie op afstand wordt weergegeven in figuur 1(a). Het lasergestuurde spraakdetectiesysteem bestaat uit een lasertrillingsmeetsysteem en een niet-coöperatief trillingsmeetdoel. Afhankelijk van de detectiemodus van lichtretour kan het detectiesysteem worden onderverdeeld in een niet-interferentietype en een interferentietype, en het schema is respectievelijk weergegeven in figuur 1(b) en (c).

FIG. 1 (a) Blokdiagram van laser-afstandsbediening voor spraakdetectie; (b) Schematisch diagram van een niet-interferometrisch laser-afstandsbedieningssysteem voor trillingsmeting; (c) Principediagram van een interferometrisch laser-afstandsbedieningssysteem voor trillingsmeting

一. Interferentiedetectiesysteem Interferentiedetectie is een zeer eenvoudig kenmerk van vrienden, door middel van laserbestraling van het doeloppervlak, met de schuine beweging van de azimutmodulatie van het gereflecteerde licht, wat resulteert in veranderingen in de lichtintensiteit of het spikkelbeeld aan de ontvangende kant 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 het ontvangendefotodetectorHet non-interferentiesysteem kan worden onderverdeeld in een enkelpuntstype en een arraytype. De kern van de enkelpuntsstructuur is de "reconstructie van het akoestische signaal", dat wil zeggen dat de oppervlaktetrilling van het object wordt gemeten door de verandering in de detectielichtintensiteit van de detector te meten, veroorzaakt door de verandering in de retourlichtoriëntatie. De enkelpuntsstructuur heeft de voordelen van lage kosten, een eenvoudige structuur, een hoge bemonsteringssnelheid en realtime reconstructie van het akoestische signaal op basis van de feedback van de detectorfotostroom. Het laserspeckle-effect zal echter de lineaire relatie tussen trillingen en de detectorlichtintensiteit verstoren, waardoor de toepassing van een enkelpunts non-interferentiedetectiesysteem wordt beperkt. De arraystructuur reconstrueert de oppervlaktetrilling van het doel door middel van het speckle-beeldverwerkingsalgoritme, waardoor het trillingsmeetsysteem zich sterk aanpast aan het ruwe oppervlak en een hogere nauwkeurigheid en gevoeligheid heeft.

二. Het interferentiedetectiesysteem verschilt van de botte detectie zonder interferentie. Interferentiedetectie heeft een meer indirecte charme. Het principe is gebaseerd op laserbestraling van het oppervlak van het doel. Het doeloppervlak langs de optische as van de verplaatsing ten opzichte van het tegenlicht introduceert een fase-/frequentieverandering. Interferentietechnologie wordt gebruikt om de frequentieverschuiving/faseverschuiving te meten en microvibratiemeting op afstand te bereiken. Momenteel kan de meer geavanceerde interferometrische detectietechnologie worden onderverdeeld in twee soorten: laserdoppler-vibratiemeettechnologie en de laserzelfmengende interferentiemethode op basis van akoestische signaaldetectie op afstand. De laserdoppler-vibratiemeetmethode is gebaseerd op het Dopplereffect van de laser om geluidssignalen te detecteren door de Doppler-frequentieverschuiving te meten die wordt veroorzaakt door de trilling van het oppervlak van het doelobject. De laserzelfmengende interferometrietechnologie meet de verplaatsing, snelheid, trilling en afstand van het doel door een deel van het gereflecteerde licht van het verre doel opnieuw de laserresonator te laten binnendringen en de amplitude en frequentie van het laserveld te moduleren. De voordelen ervan liggen in het kleine formaat en de hoge gevoeligheid van het trillingsmeetsysteem, en delaser met laag vermogenKan worden gebruikt om het externe geluidssignaal te detecteren. Een zelfmengend meetsysteem met frequentieverschuivingslaser voor de detectie van externe spraaksignalen wordt weergegeven in Figuur 2.

FIG. 2 Schematisch diagram van een zelfmengend meetsysteem met frequentieverschuivingslaser

Als nuttig en efficiënt technisch middel kan laser "magic" spraak op afstand afspelen, niet alleen op het gebied van detectie, maar ook op het gebied van tegendetectie, met uitstekende prestaties en een brede toepassing – laserinterceptie als tegenmaatregel. Deze technologie kan interceptiemaatregelen tot op 100 meter diepte bereiken in binnenruimtes, kantoorgebouwen en andere ruimtes met glazen wanden. Met één apparaat kan een vergaderruimte met een raamoppervlak van 15 vierkante meter effectief worden beschermd. Bovendien biedt het een snelle reactietijd van scannen en positioneren binnen 10 seconden, een hoge positioneringsnauwkeurigheid van meer dan 90% en een hoge betrouwbaarheid voor langdurig stabiel werk. Laserinterceptie als tegenmaatregel kan een sterke garantie bieden voor de akoestische informatiebeveiliging van gebruikers in belangrijke industriële kantoren en andere omgevingen.