Laser fjernstyret taledetektionsteknologi

Laser fjernstyret taledetektionsteknologi
LaserFjern taledetektion: Afsløring af detektionssystemets struktur

En tynd laserstråle danser yndefuldt gennem luften og søger lydløst efter fjerne lyde. Princippet bag denne futuristiske teknologiske "magi" er strengt esoterisk og fuld af charme. Lad os i dag løfte sløret for denne fantastiske teknologi og udforske dens vidunderlige struktur og principper. Princippet for laserfjernstyret stemmedetektion er vist i figur 1(a). Laserfjernstyret stemmedetektionssystem består af et laservibrationsmålesystem og et ikke-samarbejdsvilligt vibrationsmålesystem. I henhold til detektionstilstanden for lysretur kan detektionssystemet opdeles i ikke-interferenstype og interferenstype, og det skematiske diagram er vist henholdsvis i figur 1(b) og (c).

FIG. 1 (a) Blokdiagram over laserfjernstemmedetektion; (b) Skematisk diagram over ikke-interferometrisk laserfjernvibrationsmålesystem; (c) Principdiagram over interferometrisk laserfjernvibrationsmålesystem

一. Ikke-interferensdetektionssystem Ikke-interferensdetektion er en meget ligetil karakter af venner, gennem laserbestråling af måloverfladen, hvor den skrå bevægelse af det reflekterede lys azimutmodulation resulterer i ændringer i modtagerenden af ​​lysintensiteten eller plettet billede for direkte at måle måloverfladens mikrovibration og derefter "lige til lige" for at opnå fjern akustisk signaldetektion. I henhold til modtagerens strukturfotodetektor, kan det ikke-interferensbaserede system opdeles i enkeltpunktstypen og array-typen. Kernen i enkeltpunktsstrukturen er "rekonstruktionen af ​​det akustiske signal", dvs. at objektets overfladevibration måles ved at måle ændringen i detektorens detektionslysintensitet forårsaget af ændringen i returlysets orientering. Enkeltpunktsstrukturen har fordelene ved lave omkostninger, enkel struktur, høj samplingshastighed og realtidsrekonstruktion af det akustiske signal i henhold til feedback fra detektorens fotostrøm, men laserens speckle-effekt vil ødelægge det lineære forhold mellem vibration og detektorens lysintensitet, så det begrænser anvendelsen af ​​enkeltpunkts ikke-interferensbaserede detektionssystemer. Array-strukturen rekonstruerer målets overfladevibration gennem speckle-billedbehandlingsalgoritmen, således at vibrationsmålesystemet har en stærk tilpasningsevne til den ru overflade og har højere nøjagtighed og følsomhed.

Interferensdetektionssystemet adskiller sig fra ikke-interferensdetektionens stumphed. Interferensdetektion har en mere indirekte karakter. Princippet er, at måloverfladen via laserbestråling forskydes langs den optiske akse i forhold til baggrundslyset og introducerer fase-/frekvensændringer ved hjælp af interferensteknologi. Der anvendes interferensteknologi til at måle frekvensforskydningen/faseforskydningen for at opnå fjernmåling af mikrovibrationer. I øjeblikket kan den mere avancerede interferometriske detektionsteknologi opdeles i to typer i henhold til princippet om laser-Doppler-vibrationsmåleteknologi og laser-selvblandende interferensmetode baseret på fjerndetektion af akustiske signaler. Laser-Doppler-vibrationsmålemetoden er baseret på laserens Doppler-effekt til at detektere lydsignaler ved at måle Doppler-frekvensforskydningen forårsaget af vibrationer på målobjektets overflade. Laser-selvblandende interferometriteknologi måler forskydning, hastighed, vibration og afstand til målet ved at lade en del af det reflekterede lys fra det fjerne mål trænge ind i laserresonatoren igen og forårsage en modulering af laserfeltets amplitude og frekvens. Dens fordele ligger i vibrationsmålesystemets lille størrelse og høje følsomhed, oglaveffektlaserkan bruges til at detektere det eksterne lydsignal. Et frekvensskiftlaser-selvblandende målesystem til fjerndetektion af talesignaler er vist i figur 2.

FIG. 2 Skematisk diagram af frekvensforskydningslaser-selvblandende målesystem

Som et nyttigt og effektivt teknisk middel kan laser-"magi" afspille fjerntale ikke kun inden for detektion, men også inden for moddetektion har fremragende ydeevne og bred anvendelse – laser-aflytningsteknologi til modforanstaltninger. Denne teknologi kan opnå aflytningsmodforanstaltninger på 100 meters afstand indendørs, i kontorbygninger og andre steder med glasfacader, og en enkelt enhed kan effektivt beskytte et konferencerum med et vinduesareal på 15 kvadratmeter, udover den hurtige responshastighed ved scanning og positionering inden for 10 sekunder, høj positioneringsnøjagtighed på mere end 90% genkendelsesrate og høj pålidelighed for langvarigt stabilt arbejde. Laser-aflytningsteknologi til modforanstaltninger kan give en stærk garanti for brugernes akustiske informationssikkerhed i vigtige industrikontorer og andre scenarier.