Лазерные микрофоны своими руками

Лазерные микрофоны своими руками

Библиографическая ссылка на статью:
Мустафаев Р.А. Расчет и моделирование лазерного микрофона // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 4 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2016/04/65941 (дата обращения: 14.09.2021).

Лазерные микрофоны позволяют решать задачи получения информации от другого лица, при отсутствии в его распоряжении передатчика. Таким образом, получается симплексный канал связи [1, 2].

Так как лазерный микрофон подвержен влиянию изменения координаты зондируемой поверхности, то его можно применить, например, для детектирования сейсмической активности в земной коре. Вторым вариантом возможного применения данного вида связи является детектирование пульса, дыхания у человека, при условии, что к его телу будет прикреплена какая-либо отражающая поверхность. Плюсами таких систем являются скорость (так как информация передается оптическим излучением, а его скорость близка к скорости света и ограничена лишь скоростью обработки информации) и возможностью удаленного доступа от места сбора информации.

Принцип его действия изображен на рисунке 1.

Рисунок 1. Принцип действия лазерного микрофона

Луч света от лазерного источника направляется к способной его отразить поверхности (мембране). При колебании мембраны, изменяется угол отражения лазерного луча. Таким образом, световой поток модулируется. Отраженный луч принимается оптическим прием­ником, размещаемым в точке приема отраженного луча. Изменения направления отраженного луча при колебаниях мембраны вызывают соответствующие изменения положения пятна света на светочувс­твительном элементе оптического приемника.

Таким образом, лазерный микрофон должен включать в себя блоки, выполняющие определенные функции. Драйвер питания должен обеспечивать стабилизированный ток лазерного диода. Так как излучение лазера имеет довольно широкую диаграмму направленности, то луч направляется через коллиматор для его фокусировки. Далее коллимированный пучок, отражаясь от мембраны, попадет на блок приемника. На его входе стоит оптический полосовой фильтр с полосой пропускания, в которую входит длина волны излучения лазерного диода. Такой фильтр обеспечит избирательность от нежелательных фоновых источников света. Далее лишь излучение от лазера попадет на фотодиод [3]. В нем свет, попавший на его светочувствительную площадку, преобразуется в электрический ток. Затем ток фотодиода трансимпедансным усилителем преобразовывается в напряжение [4, 5], так как все усилители прежде всего усиливают именно его. Далее уже преобразованный сигнал идет на усилитель звуковой частоты, который усиливает напряжение до необходимого уровня. Исходя из вышеперечисленного, была составлена структурная схема лазерного микрофона, представленная на рисунок 2.

Рисунок 2. Структурная схема лазерного микрофона

Электрической частью схемы является драйвер питания, обеспечивающий стабильное питание током лазерного диода (излучатель). Как известно, лазерный диод очень «капризный» и небольшое отклонение протекающего через него тока от нормы может его погубить.

Самым распространенным применением лазерного диода являются оптические приводы. В DVD-RW используются лазеры, испускающие длину волны 650 нм. Чем выше скорость записи в таких приводах, тем больший ток потребляет лазер и большую мощность имеет:

• 16х – ток 250-260 мА, мощность 200 мВт;
• 20х – ток 400-450 мА, мощность 270 мВт;
• 22х – ток 450-500 мА, мощность 300 мВт.

Таким образом, лазерный диод достаточно высокой мощности можно извлечь из ненужного оптического привода.

Для лазерного микрофона был выбран лазер мощностью излучения 200 мВт, излучающий длину волны 650 нм. Но для большего срока службы не стоит на него подавать ток выше 200 мА, так как при нагреве, ток, протекающий через лазер, начинает увеличиваться, а это грозит его «перегоранием».

В качестве драйвера питания можно использовать стабилизатор напряжения с подключенным к нему резистором. А так как напряжение будет стабилизировано, то и ток (который как раз и ограничивается резистором) соответственно тоже.

Главными факторами, влияющими на дальность действия, являются мощность передатчика и чувствительность приемника. Но также, сильно влияет и фокусировка луча, то есть расходимость, минимальное значение которой должен обеспечивать коллиматор. Затухания в атмосфере также значительно влияет на дальность действия.

Для проверки работоспособности данной схемы использовались пакеты моделирующих программ Multisim и Micro-Cap.

На рисунке 3 представлена цепь передатчика смоделированная в программе Multisim в общем виде (сверху) и при проверке работоспособности (снизу).

Рисунок 3. Модель передатчика в пакете Multisim

Амперметр U3 показывает стабилизированный ток 200 мА, протекающий через лазерный диод. Таким образом, было проверена работа стабилизатора тока для лазерного диода.

Для приемника главным критерием при выборе фотодиода является его спектральная чувствительность, а для трансимпедансного усилителя – коэффициент трансимпеданса (то есть отношение выходного напряжения к входному току). Для проверки работы спроектированного приемника излучения использовалась программа Micro-Cap. Собранная схема изображена на рисунке 4.

Рисунок 4. Модель приемника в пакете Micro-Cap

На рисунке 5 представлен входной и выходной сигналы приемника. Вверху выходной ток фотодиода, а внизу выходное напряжение активного фильтра.

Рисунок 5. Входной и выходной сигналы приемника

Таким образом, по результатам моделирования амплитуда выходного напряжения равна 0,788 В.

В проделанной работе была проанализирована работа лазерного микрофона, разработаны структурная и принципиальная схемы, а также было проведено моделирование работы блоков передатчика и приемника устройства.

Библиографический список

1. Пратт Вильям К. Лазерные системы связи. Пер. с англ. под ред. А.Г. Шереметьева. М., «Связь», 1972.
2. Шереметьев А.Г. Статистическая теория лазерной связи. М., «Связь», 1971.
3. Шевцов Э.А., Белкин М.Е. Фотоприемные устройства волоконно-оптических систем передачи. – М.: Радио и связь, 1992. – 224 с.: ил.
4. Гребнев А.К. Оптоэлектронные элементы и устройства / А.К. Гребнев, В.Н. Гридин, В.П. Дмитриев; Под. ред. Ю.В. Гуляева. – М.: Радио и связь, 1998. 336 с.: ил.
5. Игнатов А.Н. Оптоэлектронные приборы и устройства: Учеб. пособие. – М.: Эко-Трендз, 2006. – 272 с.: ил.

Количество просмотров публикации: Please wait

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
Регистрация

&copy 2021. Электронный научно-практический журнал «Современные научные исследования и инновации».

Источник

Лазерные микрофоны своими руками

В том случае, если вы подняли стекло в автомобиле или закрыли форточку, может быть использован лазерный микрофон. Первые их образцы были приняты на вооружение американскими спецслужбами еще в 60-е годы. Структурная схема подобного устройства изображена на рис. 1.

В качестве примера рассмотрим лазерный микрофон НР-150 фирмы «Hewlett-Packard» с дальностью действия до 1000 м. Он сконструирован на основе гелий-неонового или полупроводникового лазера с длиной волны 0,63 мкм (т.е. в видимом диапазоне;современные устройства используют невидимый ИК диапазон).

Луч лазера, отраженный от стекла помещения, в котором ведутся переговоры, оказывается промодулированным звуковой частотой. Принятый фотоприемником отраженный луч детектируется, звук усиливается и записывается. Приемник и передатчик выполнены раздельно, имеется блок компенсации помех. Вся аппаратура размещена в кейсе и имеет автономное питание. Подобные системы имеют очень высокую стоимость (более 10 тыс.$) и, кроме того, требуют специального обучения персонала и использования компьютерной обработки речи для увеличения дальности. Существует опытная отечественная система ЛСТ-ЛА2 с дальностью съема менее 100 м и достаточно скромной стоимостью. Следует отметить, что эффективность применения такой системы возрастает с уменьшением освещенности оперативного пространства.

Лазерный микрофон позволяет осуществлять дистанционное прослушивание помещений по колебаниям оконного стекла. Данные колебания модулируют луч лазера, отражающийся от поверхности стекла и попадающий на фотоприемник для соответствующего преобразования и декодирования с помощью электронных устройств.

Данные устройства позволяют «считывать» акустическую информацию с оконного стекла, что позволяет, как и в случае лазерного микрофона, осуществлять дистанционное прослушивание помещений. Для этого сфокусированный луч ИК-передатчика направляется на оконное стекло. ИК-приемник принимает отраженный промодулированный сигнал демодулирует его, усиливает и воспроизводит.

Источник

Лазерные микрофоны своими руками

• ЖАНРЫ 360
• АВТОРЫ 276 915
• КНИГИ 652 948
• СЕРИИ 24 970
• ПОЛЬЗОВАТЕЛИ 610 690

Главной «шпионской штучкой» сегодня стал мобильный телефон. Шпионские программы способны контролировать активность на мобильном устройстве, на которое установлены. Текстовые сообщения, набираемые на телефоне, входящие и исходящие вызовы вместе с продолжительностью звонка, SMS, MMS, электронная почта, любые данные, полученные или переданные через Интернет, координаты устройства — все это будет доступно для просмотра в любое время суток. Лучшие шпионские программы также прослушивают и записывают разговоры через мобильное устройство, превратив телефон в настоящий электронный жучок.

Разумеется, описываются и существующие антивирусы-антишпионы, позволяющие обнаружить и уничтожить в вашем мобильном телефоне шпионские программы.

В книге рассмотрены и традиционные шпионские и противошпионские штучки: представлены схемные решения устройств для получения информации и защиты своей информации от утечки. Схемы сопровождаются описаниями, рекомендациями по сборке и настройке. Все эти конструкции доступны домашним мастерам.

Книга предназначена для широкого круга читателей.

Глава 1. Мобильный телефон как главная «шпионская штучка»

Глава 2. Защита мобильной связи от прослушки и слежения

Глава 3. Разрабатываем и собираем радиомикрофоны

Глава 4. Разрабатываем и собираем обнаружители радиомикрофонов

Глава 5. Разрабатываем и собираем постановщики помех радиомикрофонам

Глава 6. Снятие информации со стекла и борьба с ним

Глава 7. Снятие информации с телефонной линии и борьба с ним

Глава 8. Обзор ресурсов сети Интернет

Список ресурсов Интернет

«КАК СОБРАТЬ ШПИОНСКИЕ ШТУЧКИ СВОИМИ РУКАМИ»

Глава 1. Мобильный телефон как главная «шпионская штучка»

Что такое шпионские программы для мобильных телефонов

Настоящее шпионские программы должны обладать чертами, характерными для шпионов-людей: незаметно следить, замечать мельчайшие детали, добывать ценную информацию, действовать оперативно и скрывать малейшие следы своего присутствия.

Уникальные шпионские программы для мобильных телефонов, созданные экспертами в области информационной безопасности, подходят для установки на различные модели смартфонов с наиболее распространенными на сегодняшний день мобильными операционными системами: Windows Mobile, Symbian и iPhone OS.

В настоящий момент специалисты осуществляют также разработку лучших мобильных шпионов и перехватчиков под операционные системы Android и Маеmо, набирающие все большую популярность.

Шпионские программы для мобильного телефона базового уровня способны следить и частично контролировать активность на мобильном устройстве, на которое они установлены. В результате вам будут доступны для просмотра в любое время суток даже в противоположной точке земного шара:

— текстовые сообщения, набираемые на телефоне;

— входящие и исходящие вызовы вместе с продолжительностью звонка;

— SMS, MMS, электронная почта;

— любые данные, полученные или переданные через Интернет;

— координаты мобильного телефона с точностью в несколько метров.

Помимо перечисленных функций лучшие шпионские программы:

— прослушивают и записывают все разговоры через мобильное устройство;

— могут превратить телефон в настоящий электронный жучок, прослушивая окружение, даже когда телефон находится в режиме ожидания.

Шпионская программа для телефона компактна, удобна в установке и использовании. Такую программу не волнуют такие мелочи, как смена SIM-карты. Она продолжает незаметную передачу данных в любых условиях.

Шпионские программы для телефона воспрепятствуют, например, общению ваших детей с людьми, связь с которыми, по вашему мнению, является для них нежелательной.

Подобные программы можно также использовать на предприятии в случае необходимости слежения за временем пребывания сотрудников в офисе, а также за выполнением ими назначенных звонков.

Украсть телефон с установленным мобильным «шпионом» стало значительно сложнее. Ведь этот телефон продолжает передачу данных о своем местонахождении на сервера компании, которая продала вам соответствующую шпионскую программу. При этом протоколируется информация обо всех совершаемых звонках и передаваемых сообщениях, замечается любая активность злоумышленника на украденном телефоне.

Шпионские программы для мобильных телефонов помогут сохранить важную информацию даже в случае потери или кражи мобильного телефона, заблокировав смартфон в случае необходимости, а также помогут поймать злоумышленника.

Рассмотрим для примера некоторые шпионские программы для мобильных телефонов.

Возможности программы по прослушиванию окружения сотовых GSM телефонов Spy Phone Suite

Скачивая и устанавливая Spy Phone Suite, вы подтверждаете, что программа не будет использована способом, нарушающим текущее законодательство. Установка Spy Phone Suite на телефон другого лица без его ведома, перехват звонков и SMS сообщений может нарушать законодательство. Spyline.ru не несет ответственности за несоответствующее использование программы Spy Phone Suite. Приобретая годовую лицензию на использование и скачивая Spy Phone Suite, вы соглашаетесь с вышесказанным.

Программа обеспечивает полный контроль над любым лицом, имеющим мобильный телефон-шпион. Сопоставляя данные, полученные с помощью перехвата SMS сообщений, журнала вызовов и прослушки разговоров по сотовому телефону-шпиону можно без труда составить подробную картину того, куда, зачем, во сколько, с кем и для чего человек, носящий с собой телефон-шпион, ходит и делает.

Эта программа способна контролировать коммуникации лица, на чей телефон установлена.

Она делает из телефона настоящий GSM-жучок, можете звонить на него и он, незаметно для владельца, будет прослушивать все, что происходит вокруг. Помимо функций по прослушке сотовых телефонов (их окружения) эта программа способна вести перехват всех SMS сообщений. Вне зависимости, входящие ли эти SMS или их пишет владелец телефона-шпиона. Любой текст, в любом формате, время отправки/ принятия, телефон отправителя/получателя — все это будет доступно вам.

Если владелец телефона-шпиона будет пользоваться встроенным e-mail-клиентом, программа будет полностью дублировать вам его переписку и входящую корреспонденцию.

Так же программа, позволяет отображать координаты подконтрольного телефона (Location), посредством фиксации ID сотовых станций, в зоне которых он находиться в настоящий момент.

В программе ведется полная история всех входящих/исходящих вызовов, с записями времени звонков, их продолжительности. Если номер занесен в записную книжку телефона-шпиона, отобразиться не только его номер, но и имя контакта.

Программа по прослушке сотовых телефонов GSM и перехвату данных (SMS, e-mail) работает в скрытом режиме, она записывается в системном ядре и обнаружить ее практически невозможно.

Установка программы занимает не более 10 мин. Она доставляется по электронной почте в течение 24 часов с момента поступления средств продавцу программных продуктов.

Все статистически важные данные (перехваченные SMS, E-mail, Location, история вызовов и пр.) передаются на ваш аккуант в WEBe и доступны вам 24 часа в сутки с любого компьютера/ноутбука или телефона с поддержкой HTML

Источник