一種基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，包括聚焦鏡、調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源、調(diào)制信號(hào)發(fā)生器、濾光鏡、激光信號(hào)接收器、相關(guān)檢測(cè)器、功率放大器以及揚(yáng)聲器，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的一輸出端與調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源相連并提供激光調(diào)制信號(hào)，調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源根據(jù)激光調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生和發(fā)射調(diào)制激光信號(hào)；調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的另一輸出端連接到相關(guān)檢測(cè)器的輸入端；激光信號(hào)接收器接收反射激光信號(hào)，預(yù)處理后輸入相關(guān)檢測(cè)器的另一輸入端，相關(guān)檢測(cè)器的輸出端與功率放大器的輸入端連接，功率放大器的輸出端連接至所述揚(yáng)聲器。利用本發(fā)明專利技術(shù)可顯著降低外界環(huán)境因素對(duì)偵聽(tīng)裝置的影響，增加接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，提高偵聽(tīng)信號(hào)的信噪比，改善聲音偵聽(tīng)效果。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)提供一種基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，包括聚焦鏡、調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源、調(diào)制信號(hào)發(fā)生器、濾光鏡、激光信號(hào)接收器、相關(guān)檢測(cè)器、功率放大器以及揚(yáng)聲器，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的一輸出端與調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源相連并提供激光調(diào)制信號(hào)，調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源根據(jù)激光調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生和發(fā)射調(diào)制激光信號(hào)；調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的另一輸出端連接到相關(guān)檢測(cè)器的輸入端；激光信號(hào)接收器接收反射激光信號(hào)，預(yù)處理后輸入相關(guān)檢測(cè)器的另一輸入端，相關(guān)檢測(cè)器的輸出端與功率放大器的輸入端連接，功率放大器的輸出端連接至所述揚(yáng)聲器。利用本專利技術(shù)可顯著降低外界環(huán)境因素對(duì)偵聽(tīng)裝置的影響，增加接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，提高偵聽(tīng)信號(hào)的信噪比，改善聲音偵聽(tīng)效果。【專利說(shuō)明】一種基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置
本專利技術(shù)涉及偵聽(tīng)設(shè)備
，具體而言涉及一種激光偵聽(tīng)設(shè)備。
技術(shù)介紹
語(yǔ)音交流是信息傳遞的一種直接、有效、可信的方式，聲音偵聽(tīng)是獲得被關(guān)注對(duì)象信息的重要方式，也是可獲取各種情報(bào)的重要來(lái)源，在刑偵、軍事、公共安全及國(guó)家安全等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。聲音是通過(guò)空氣的振動(dòng)向外傳播的，聲波會(huì)引起周圍遮擋物的振動(dòng)，因此利用激光信號(hào)對(duì)聲波引起的振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)聲音復(fù)原。激光其本身還具有方向性好、衰減慢、傳播距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因此作為一種新興的非接觸的無(wú)痕跡聲音偵聽(tīng)技術(shù)，激光偵聽(tīng)在聲音監(jiān)測(cè)領(lǐng)域有著很好的應(yīng)用前景。隨著激光技術(shù)的發(fā)展和逐步成熟，激光偵聽(tīng)裝置也得到研究人員的日益重視，如文獻(xiàn)“激光監(jiān)聽(tīng)演示實(shí)驗(yàn)儀器的制作”(趙官華、唐芳著，物理與工程，2010, 20 (3))，又如中國(guó)技術(shù)專利CN203037345U “一種激光聲音探測(cè)裝置”，公開了一種激光聲音偵聽(tīng)裝置，包括激光發(fā)射器和激光信號(hào)接收器，激光信號(hào)接收器包括光電池、信號(hào)放大電路、濾波電路、功放電路依次連接而成，功放電路和揚(yáng)聲器連接。該裝置驗(yàn)證了激光偵聽(tīng)原理的可行性，但由于未采用微弱信號(hào)處理技術(shù)，因此只適用于處理大反射信號(hào)場(chǎng)景，對(duì)監(jiān)測(cè)環(huán)境要求高；同時(shí)由于該裝置對(duì)環(huán)境光源變化比較敏感，日光燈、太陽(yáng)光等干擾源光強(qiáng)的輕微變化都會(huì)引入較大噪聲，造成偵聽(tīng)裝置接收信號(hào)信噪比惡化進(jìn)而嚴(yán)重影響偵聽(tīng)效果。另外在實(shí)際應(yīng)用中由于監(jiān)測(cè)場(chǎng)景的復(fù)雜性，被偵聽(tīng)聲音引起的物體振動(dòng)特性差異巨大，造成激光偵聽(tīng)裝置接收信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍大，容易造成激光信號(hào)接收器電路飽和。上述因素使得該裝置對(duì)偵聽(tīng)環(huán)境有著嚴(yán)格要求，偵聽(tīng)效果差，實(shí)用性不高。又如中國(guó)專利技術(shù)專利申請(qǐng)CN102938656A“警用監(jiān)聽(tīng)裝置”提出了一種警用監(jiān)聽(tīng)設(shè)備，包括監(jiān)聽(tīng)信號(hào)發(fā)射器、監(jiān)聽(tīng)信號(hào)接收器、振動(dòng)頻率分析儀和還原儀，通過(guò)信號(hào)的發(fā)射、接收、分析等一系列過(guò)程將監(jiān)聽(tīng)信號(hào)還原為聲音信號(hào)。但該裝置原理與文獻(xiàn)“激光監(jiān)聽(tīng)演示實(shí)驗(yàn)儀器的制作”(趙官華、唐芳著，物理與工程，2010，20(3))、技術(shù)專利CN203037345U “一種激光聲音探測(cè)裝置”并無(wú)存在本質(zhì)區(qū)別，接收器動(dòng)態(tài)范圍小、環(huán)境變化引入的強(qiáng)噪聲等因素嚴(yán)重限制了其適用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在克服現(xiàn)有激光偵聽(tīng)裝置存在的易受環(huán)境影響、噪聲大、實(shí)用性差等缺點(diǎn)，提出一種受環(huán)境光學(xué)背景影響小、信噪比高、偵聽(tīng)效果好的激光偵聽(tīng)裝置。本專利技術(shù)的上述目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征實(shí)現(xiàn)，從屬權(quán)利要求以另選或有利的方式發(fā)展獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征。為達(dá)成上述目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下:一種基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，包括調(diào)制信號(hào)發(fā)生器、激光調(diào)制信號(hào)發(fā)射源、激光信號(hào)接收器、相關(guān)檢測(cè)器、功率放大器及揚(yáng)聲器，其中:調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的一輸出端與調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源相連，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的另一輸出端連接到相關(guān)檢測(cè)器的輸入端；激光信號(hào)接收器與相關(guān)檢測(cè)器的另一輸入端相連；相關(guān)檢測(cè)器的輸出端與功率放大器的輸入端連接，功率放大器的輸出端連接到揚(yáng)聲器用于播放偵聽(tīng)聲音；調(diào)制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一定頻率的調(diào)制信號(hào)控制調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源發(fā)射調(diào)制激光信號(hào)，激光信號(hào)通過(guò)被偵聽(tīng)物體反射到激光信號(hào)接收器后首先進(jìn)行光電信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大、濾波預(yù)處理；預(yù)處理后的接收信號(hào)與調(diào)制信號(hào)在相關(guān)檢測(cè)器中實(shí)現(xiàn)信號(hào)解調(diào)、濾波處理，并通過(guò)功率放大器放大后進(jìn)行輸出。由以上本專利技術(shù)的技術(shù)方案可知，本專利技術(shù)所利用的基本原理如下:聲音通過(guò)聲波傳輸會(huì)引起周圍遮擋物體的輕微振動(dòng)，該振動(dòng)使得反射后的激光信號(hào)中包含聲音信息，本專利技術(shù)提出的激光偵聽(tīng)裝置正是對(duì)接收激光信號(hào)處理后從而實(shí)現(xiàn)的聲音復(fù)原。在本專利技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)還通過(guò)如下方式表現(xiàn):1、通過(guò)增加發(fā)射聚焦鏡頭，提高發(fā)射信號(hào)的能量密度，使得反射信號(hào)增強(qiáng)進(jìn)而提高信噪比；2、激光信號(hào)接收器中的光電轉(zhuǎn)換傳感器具有一定響應(yīng)帶寬，可接收除發(fā)射激光信號(hào)頻率外的環(huán)境光強(qiáng)信號(hào)，增加了濾光鏡頭用于濾除發(fā)射激光信號(hào)外的環(huán)境光強(qiáng)以減小背景環(huán)境光強(qiáng)影響；3、周圍環(huán)境光強(qiáng)變化、激光發(fā)射信號(hào)的功率變化、激光偵聽(tīng)裝置的姿態(tài)變化等因素都會(huì)造成激光接收信號(hào)變化從而引入噪聲，影響偵聽(tīng)效果，考慮到這些變化因素引起的信號(hào)頻率范圍較低，本專利技術(shù)通過(guò)對(duì)發(fā)射信號(hào)以較高頻率進(jìn)行調(diào)制，接收信號(hào)處理時(shí)只處理以調(diào)制頻率為中心頻率的一定帶寬內(nèi)的有效信號(hào)，濾除其余頻帶的干擾信號(hào)，避免了光強(qiáng)、發(fā)射信號(hào)功率、裝置姿態(tài)等因素帶來(lái)的噪聲影響；4、被監(jiān)聽(tīng)聲音聲波引起的物體輕微振動(dòng)會(huì)造成反射激光信號(hào)中存在相應(yīng)變化，激光接收信號(hào)中包含的聲音信號(hào)屬于微弱信號(hào)，因此本專利技術(shù)中采用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)提高信噪t匕，通過(guò)激光信號(hào)接收器接收包含聲音信息的發(fā)射激光信號(hào)與調(diào)制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)，在相關(guān)檢測(cè)器中實(shí)現(xiàn)相關(guān)檢測(cè)，由于接收信號(hào)中的噪聲信號(hào)與調(diào)制信號(hào)不相關(guān)，而有用信號(hào)與調(diào)制信號(hào)是相關(guān)的，因此相關(guān)檢測(cè)后可實(shí)現(xiàn)噪聲的抑制，極大改善輸出信號(hào)信噪比并達(dá)到微弱信號(hào)檢測(cè)目的。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)所提出的基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，其顯著優(yōu)點(diǎn)是:提出的發(fā)射信號(hào)形式和信號(hào)處理方法，可顯著降低外界環(huán)境因素對(duì)偵聽(tīng)裝置的影響，增加接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，提高偵聽(tīng)信號(hào)的信噪比，改善聲音偵聽(tīng)效果。這些優(yōu)點(diǎn)，使得本專利技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置能夠滿足惡劣環(huán)境下的各種適用要求，具有重要的應(yīng)用意義。【專利附圖】【附圖說(shuō)明】圖1是本專利技術(shù)一實(shí)施方式基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置的原理示意圖。圖2是圖1實(shí)施例中調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源的組成原理圖。圖3是圖1實(shí)施例中調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的組成原理圖。圖4是圖1實(shí)施例中激光信號(hào)接收器的組成原理圖。圖5是圖1實(shí)施例中相關(guān)檢測(cè)器的組成原理圖。【具體實(shí)施方式】為了更了解本專利技術(shù)的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說(shuō)明如下。圖1所示為本專利技術(shù)一實(shí)施方式基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置的原理示意，其中，一種基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置包括聚焦鏡1，調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源2，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器3,濾光鏡4,激光信號(hào)接收器5,相關(guān)檢測(cè)器6,功率放大器7以及揚(yáng)聲器8。如圖1所示，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器3的一輸出端與調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源2相連，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器3的另一輸出端連接到相關(guān)檢測(cè)器6的輸入端。調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源2發(fā)射的調(diào)制激光信號(hào)，經(jīng)過(guò)聚焦鏡I進(jìn)行激光聚焦，然后投射至反射物體上。本實(shí)施例中，通過(guò)增加發(fā)射通路中的聚焦鏡，從而提高發(fā)射信號(hào)的能量密度，使得反射信號(hào)增強(qiáng)進(jìn)而提高信噪比。如圖1所示，被反射物體反射的調(diào)制激光信號(hào)，進(jìn)入設(shè)計(jì)在接收通路中的激光信號(hào)接收器5，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。激光信號(hào)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，其特征在于，包括聚焦鏡、調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源、調(diào)制信號(hào)發(fā)生器、濾光鏡、激光信號(hào)接收器、相關(guān)檢測(cè)器、功率放大器以及揚(yáng)聲器，其中：所述聚焦鏡、調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源位于發(fā)射通路中，所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的一輸出端與調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源相連并提供所述調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源的激光調(diào)制信號(hào)，所述調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源根據(jù)所述激光調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生和發(fā)射調(diào)制激光信號(hào)；所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的另一輸出端連接到相關(guān)檢測(cè)器的輸入端；所述濾光鏡、激光信號(hào)接收器、相關(guān)檢測(cè)器、功率放大器以及揚(yáng)聲器位于接收通路中，激光信號(hào)接收器用于接收經(jīng)反射的調(diào)制激光信號(hào)并預(yù)處理后輸出接收激光信號(hào)，其輸出端與所述相關(guān)檢測(cè)器的另一輸入端連接，該相關(guān)檢測(cè)器的輸出端與所述功率放大器的輸入端連接，功率放大器的輸出端連接至所述揚(yáng)聲器；所述相關(guān)檢測(cè)器通過(guò)乘法器實(shí)現(xiàn)信號(hào)相關(guān)檢測(cè)，其輸入信號(hào)分別為所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的一路激光調(diào)制信號(hào)以及所述接收激光信號(hào)，前述信號(hào)相乘輸出后，分別經(jīng)低通濾波、信號(hào)放大和信號(hào)增益后，輸入所述揚(yáng)聲器播放。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳禮，彭樹生，余海龍，肖澤龍，許建中，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32