Tecnologia de detecção remota de fala a laser

Tecnologia de detecção remota de fala a laser
LaserDetecção remota de fala: revelando a estrutura do sistema de detecção

Um fino feixe de laser dança graciosamente pelo ar, buscando silenciosamente sons distantes. O princípio por trás dessa "mágica" tecnológica futurista é estritamente esotérico e repleto de charme. Hoje, vamos desvendar essa incrível tecnologia e explorar sua maravilhosa estrutura e princípios. O princípio da detecção remota de voz a laser é mostrado na Figura 1(a). O sistema de detecção remota de voz a laser é composto por um sistema de medição de vibração a laser e um alvo de medição de vibração não cooperativo. De acordo com o modo de detecção do retorno de luz, o sistema de detecção pode ser dividido em tipo não interferente e tipo interferente, e o diagrama esquemático é mostrado respectivamente nas Figuras 1(b) e (c).

FIG. 1 (a) Diagrama de blocos de detecção remota de voz a laser; (b) Diagrama esquemático de sistema de medição remota de vibração a laser não interferométrico; (c) Diagrama de princípios de sistema de medição remota de vibração a laser interferométrico

一. Sistema de detecção sem interferência. A detecção sem interferência é um recurso muito simples, por meio da irradiação a laser da superfície alvo, com o movimento oblíquo da modulação azimutal da luz refletida resultando em mudanças na extremidade receptora da intensidade da luz ou imagem pontilhada para medir diretamente a microvibração da superfície alvo e, em seguida, "direto para direto" para obter a detecção remota do sinal acústico. De acordo com a estrutura do receptorfotodetector, o sistema de não interferência pode ser dividido em tipo de ponto único e tipo de matriz. O núcleo da estrutura de ponto único é a "reconstrução do sinal acústico", ou seja, a vibração da superfície do objeto é medida medindo a mudança na intensidade da luz de detecção do detector causada pela mudança na orientação da luz de retorno. A estrutura de ponto único tem as vantagens de baixo custo, estrutura simples, alta taxa de amostragem e reconstrução em tempo real do sinal acústico de acordo com o feedback da fotocorrente do detector, mas o efeito speckle do laser destruirá a relação linear entre a vibração e a intensidade da luz do detector, restringindo assim a aplicação do sistema de detecção de não interferência de ponto único. A estrutura de matriz reconstrói a vibração da superfície do alvo por meio do algoritmo de processamento de imagem speckle, de modo que o sistema de medição de vibração tenha uma forte adaptabilidade à superfície rugosa e tenha maior precisão e sensibilidade.

Sim. O sistema de detecção de interferência é diferente da detecção sem interferência em sua franqueza. A detecção de interferência tem um charme mais indireto. O princípio é que, por meio da irradiação a laser da superfície do alvo, a superfície do alvo é deslocada ao longo do eixo óptico para a luz de fundo, introduzindo a mudança de fase/frequência. O uso da tecnologia de interferência é usado para medir a mudança de frequência/fase para obter a medição remota de microvibração. Atualmente, a tecnologia de detecção interferométrica mais avançada pode ser dividida em dois tipos, de acordo com o princípio da tecnologia de medição de vibração Doppler a laser e o método de interferência de automistura a laser baseado na detecção remota de sinal acústico. O método de medição de vibração Doppler a laser baseia-se no efeito Doppler do laser para detectar o sinal sonoro, medindo a mudança de frequência Doppler causada pela vibração da superfície do objeto alvo. A tecnologia de interferometria de automistura a laser mede o deslocamento, a velocidade, a vibração e a distância do alvo, permitindo que uma parte da luz refletida do alvo distante reentre no ressonador a laser e cause a modulação da amplitude e da frequência do campo laser. Suas vantagens residem no tamanho reduzido e na alta sensibilidade do sistema de medição de vibração, e nalaser de baixa potênciapode ser usado para detectar o sinal sonoro remoto. Um sistema de medição de automistura a laser com deslocamento de frequência para detecção remota de sinal de fala é mostrado na Figura 2.

FIG. 2 Diagrama esquemático do sistema de medição de automistura de laser de deslocamento de frequência

Como um meio técnico útil e eficiente, a reprodução "mágica" a laser de voz remota não só pode ser utilizada no campo da detecção, como também no campo da contradetecção, apresentando excelente desempenho e ampla aplicação – a tecnologia de contramedidas de interceptação a laser. Essa tecnologia pode atingir contramedidas de interceptação a 100 metros de distância em ambientes internos, prédios de escritórios e outros locais com paredes de vidro, e um único dispositivo pode proteger efetivamente uma sala de conferências com uma área de janela de 15 metros quadrados. Além disso, possui rápida velocidade de resposta de varredura e posicionamento em 10 segundos, alta precisão de posicionamento com taxa de reconhecimento superior a 90% e alta confiabilidade para trabalho estável a longo prazo. A tecnologia de contramedidas de interceptação a laser pode fornecer uma forte garantia para a segurança acústica das informações dos usuários em escritórios industriais importantes e outros cenários.