טכנולוגיית לייזר לזיהוי דיבור מרחוק

טכנולוגיית לייזר לזיהוי דיבור מרחוק
לייזרזיהוי דיבור מרחוק: חשיפת מבנה מערכת הזיהוי

קרן לייזר דקה רוקדת בחן באוויר, מחפשת בשקט צלילים רחוקים. העיקרון מאחורי "קסם" טכנולוגי עתידני זה הוא אזוטרי לחלוטין ומלא קסם. היום, בואו נרים את הצעיף מעל הטכנולוגיה המדהימה הזו ונחקור את המבנה והעקרונות הנפלאים שלה. עקרון זיהוי הקול מרחוק בלייזר מוצג באיור 1(א). מערכת זיהוי הקול מרחוק בלייזר מורכבת ממערכת מדידת רטט בלייזר וממטרת מדידת רטט שאינה משתפת פעולה. בהתאם למצב זיהוי החזרת האור, ניתן לחלק את מערכת הזיהוי לסוג ללא הפרעה ולסוג הפרעה, והתרשים הסכמטי מוצג בהתאמה באיור 1(ב) ו-(ג).

איור 1 (א) תרשים בלוקים של זיהוי קול מרחוק בלייזר; (ב) תרשים סכמטי של מערכת מדידת רעידות מרחוק בלייזר לא אינטרפרומטרית; (ג) תרשים עקרוני של מערכת מדידת רעידות מרחוק בלייזר אינטרפרומטרית

מערכת גילוי ללא הפרעות גילוי ללא הפרעות הוא אופי פשוט מאוד של חברים, באמצעות הקרנת לייזר של משטח המטרה, עם תנועה אלכסונית של אפנון אזימוט האור המוחזר וכתוצאה מכך שינויים בעוצמת האור או בתמונת הכתמים בקצה המקבל כדי למדוד ישירות את המיקרו-ויברציה של משטח המטרה, ולאחר מכן "ישר לישר" כדי להשיג גילוי אות אקוסטי מרחוק. בהתאם למבנה המקבלגלאי אור, ניתן לחלק את המערכת ללא הפרעות לסוג נקודה אחת וסוג מערך. ליבת מבנה הנקודה היחידה היא "שחזור האות האקוסטי", כלומר, רטט פני השטח של האובייקט נמדד על ידי מדידת השינוי בעוצמת אור הגילוי של הגלאי הנגרם עקב שינוי כיוון האור החוזר. למבנה הנקודה היחידה יש ​​יתרונות של עלות נמוכה, מבנה פשוט, קצב דגימה גבוה ושחזור בזמן אמת של האות האקוסטי בהתאם למשוב של זרם הפוטואלקטרי של הגלאי, אך אפקט הלייזר הספקל יהרוס את הקשר הליניארי בין הרטט לעוצמת אור הגלאי, ולכן הוא מגביל את היישום של מערכת גילוי ללא הפרעות נקודה אחת. מבנה המערך משחזר את רטט פני השטח של המטרה באמצעות אלגוריתם עיבוד תמונה ספקל, כך שלמערכת מדידת הרטט יש יכולת הסתגלות חזקה למשטח מחוספס, ודיוק ורגישות גבוהים יותר.

二. מערכת גילוי ההפרעות שונה מגילוי ללא הפרעות, לגילוי ההפרעות יש קסם עקיף יותר, העיקרון הוא באמצעות הקרנת לייזר של פני השטח של המטרה, התזוזה של פני השטח של המטרה לאורך הציר האופטי לאור האחורי מציגה את שינוי הפאזה/תדר, שימוש בטכנולוגיית הפרעות למדידת הסטת התדר/הסטת הפאזה כדי להשיג מדידה מרחוק של מיקרו-ויברציה. כיום, טכנולוגיית גילוי אינטרפרומטריה מתקדמת יותר ניתנת לחלוקה לשני סוגים על פי עקרון טכנולוגיית מדידת ויברציות דופלר בלייזר ושיטת התערבות עצמית בלייזר המבוססת על גילוי אותות אקוסטיים מרחוק. שיטת מדידת ויברציות דופלר בלייזר מבוססת על אפקט דופלר של לייזר לגילוי אותות קול על ידי מדידת הסטת התדר של דופלר הנגרמת מרעידות פני השטח של אובייקט המטרה. טכנולוגיית האינטרפרומטריה העצמית בלייזר מודדת את התזוזה, המהירות, הרעידות והמרחק של המטרה על ידי מתן אפשרות לחלק מהאור המוחזר של המטרה הרחוקה להיכנס מחדש למהוד הלייזר ולגרום לוויסות של משרעת ותדר שדה הלייזר. יתרונותיה טמונים בגודלה הקטן וברגישותה הגבוהה של מערכת מדידת הרטט, וב...לייזר בעל עוצמה נמוכהניתן להשתמש בו כדי לזהות את אות הקול המרוחק. מערכת מדידה בעלת תדר-הסטה בעלת ערבוב עצמי לגילוי אות דיבור מרחוק מוצגת באיור 2.

איור 2 תרשים סכמטי של מערכת מדידה עצמית בלייזר עם הזזת תדר

כאמצעי טכני שימושי ויעיל, לייזר "קסם" לדיבור מרחוק יכול לא רק בתחום הגילוי, אלא גם בתחום הגילוי הנגדי בעל ביצועים מצוינים ויישומים נרחבים - טכנולוגיית אמצעי נגד יירוט לייזר. טכנולוגיה זו יכולה להשיג אמצעי נגד יירוט בגובה 100 מטר במקומות מקורים, בנייני משרדים ומקומות אחרים עם קירות מסך זכוכית, ומכשיר יחיד יכול להגן ביעילות על חדר ישיבות עם שטח חלון של 15 מטרים רבועים, בנוסף למהירות תגובה מהירה של סריקה ומיקום תוך 10 שניות, דיוק מיקום גבוה של יותר מ-90% שיעור זיהוי, ואמינות גבוהה לעבודה יציבה לטווח ארוך. טכנולוגיית אמצעי נגד יירוט לייזר יכולה לספק ערובה חזקה לאבטחת מידע אקוסטית של משתמשים במשרדים מרכזיים בתעשייה ובתרחישים אחרים.