Lazerinė nuotolinio kalbos aptikimo technologija

Lazerinė nuotolinio kalbos aptikimo technologija
LazerisNuotolinis kalbos aptikimas: aptikimo sistemos struktūros atskleidimas

Plonas lazerio spindulys grakščiai šoka ore, tyliai ieškodamas tolimų garsų. Šios futuristinės technologinės „magijos“ principas yra griežtai ezoterinis ir kupinas žavesio. Šiandien pakelkime šios nuostabios technologijos šydą ir panagrinėkime jos nuostabią struktūrą bei principus. Lazerinio nuotolinio balso aptikimo principas parodytas 1(a) paveiksle. Lazerinę nuotolinio balso aptikimo sistemą sudaro lazerinė vibracijos matavimo sistema ir nebendradarbiaujantis vibracijos matavimo taikiklis. Pagal šviesos grįžimo aptikimo režimą, aptikimo sistemą galima suskirstyti į neinterferencinę ir interferencinę, o schema parodyta atitinkamai 1(b) ir (c) paveiksluose.

1 PAV. (a) Lazerinio nuotolinio balso aptikimo blokinė schema; (b) Neinterferometrinės lazerinės nuotolinio virpesių matavimo sistemos schema; (c) Interferometrinės lazerinės nuotolinio virpesių matavimo sistemos principinė schema

Neinterferencinio aptikimo sistema. Neinterferencinio aptikimo funkcija yra labai paprasta: lazerio spinduliuotė veikia taikinio paviršių, o atspindėtos šviesos azimuto moduliacija įstrižai keičia priimančiojo galo šviesos intensyvumą arba dėmių vaizdą, kad būtų galima tiesiogiai išmatuoti taikinio paviršiaus mikrovibraciją, o tada „tiesiai į tiesią“, kad būtų galima nuotoliniu būdu aptikti akustinį signalą. Priklausomai nuo priimančiojo paviršiaus struktūros,fotodetektoriusNeinterferencines sistemas galima suskirstyti į vieno taško ir matricos tipus. Vieno taško struktūros esmė yra „akustinio signalo rekonstrukcija“, t. y. objekto paviršiaus vibracija matuojama matuojant detektoriaus aptikimo šviesos intensyvumo pokytį, kurį sukelia grįžtamosios šviesos orientacijos pasikeitimas. Vieno taško struktūra turi mažos kainos, paprastos konstrukcijos, didelio diskretizavimo dažnio ir akustinio signalo rekonstrukcijos realiuoju laiku pagal detektoriaus fotosrovės grįžtamąjį ryšį privalumus, tačiau lazerio dėmių efektas sunaikina tiesinį ryšį tarp vibracijos ir detektoriaus šviesos intensyvumo, todėl tai riboja vieno taško neinterferencinių aptikimo sistemų taikymą. Masyvo struktūra rekonstruoja taikinio paviršiaus vibraciją naudodama dėmių vaizdo apdorojimo algoritmą, todėl vibracijos matavimo sistema pasižymi dideliu prisitaikymu prie šiurkštaus paviršiaus ir didesniu tikslumu bei jautrumu.

Interferencijos aptikimo sistema skiriasi nuo neinterferencijos aptikimo bukumo, interferencijos aptikimas yra labiau netiesioginis, principas yra tas, kad lazerio spinduliuotė apšviečia taikinio paviršių išilgai optinės ašies, poslinkio į foninį apšvietimą, ir dažnio pokytis matuojamas naudojant interferencijos technologiją, kad būtų galima išmatuoti dažnio poslinkį / fazės poslinkį, siekiant atlikti nuotolinį mikrovibracijos matavimą. Šiuo metu pažangesnė interferometrinio aptikimo technologija gali būti suskirstyta į dvi rūšis pagal lazerinio Doplerio vibracijos matavimo technologijos principą ir lazerinį savaiminio maišymo interferencijos metodą, pagrįstą nuotoliniu akustinio signalo aptikimu. Lazerinio Doplerio vibracijos matavimo metodas pagrįstas lazerio Doplerio efektu, skirtu aptikti garso signalą matuojant Doplerio dažnio poslinkį, kurį sukelia taikinio objekto paviršiaus vibracija. Lazerinė savaiminio maišymo interferometrijos technologija matuoja taikinio poslinkį, greitį, vibraciją ir atstumą, leisdama daliai atspindėtos tolimo taikinio šviesos vėl patekti į lazerio rezonatorių ir moduliuoti lazerio lauko amplitudę bei dažnį. Jos privalumai yra mažas vibracijos matavimo sistemos dydis ir didelis jautrumas.mažos galios lazerisgali būti naudojamas nuotoliniam garso signalui aptikti. Dažnio poslinkio lazerinė savaiminio maišymo matavimo sistema nuotoliniam kalbos signalui aptikti parodyta 2 paveiksle.

2 pav. Dažnio poslinkio lazerinės savaiminio maišymo matavimo sistemos schema

Kaip naudinga ir efektyvi techninė priemonė, lazerinė „magija“ nuotoliniu būdu perteikia kalbą ne tik aptikimo, bet ir kontrdetekcijos srityje – lazerinio perėmimo technologija pasižymi puikiomis savybėmis bei plačiu pritaikymu. Ši technologija gali pasiekti 100 metrų lygio perėmimo kontrpriemones patalpose, biurų pastatuose ir kitose stiklinių užuolaidų vietose, o vienas įrenginys gali efektyviai apsaugoti konferencijų salę, kurios langų plotas yra 15 kvadratinių metrų. Be to, ji pasižymi greitu nuskaitymo ir padėties nustatymo greičiu (per 10 sekundžių), dideliu padėties nustatymo tikslumu (daugiau nei 90 %) ir dideliu patikimumu ilgalaikiam stabiliam darbui. Lazerinio perėmimo kontrpriemonių technologija gali suteikti tvirtą garantiją vartotojų akustiniam informacijos saugumui pagrindiniuose pramonės biuruose ir kitose situacijose.