Tecnologia de detecció remota de la parla amb làser

Tecnologia de detecció remota de la parla amb làser
Làserdetecció remota de la parla: revelant l'estructura del sistema de detecció

Un fi raig làser dansa amb gràcia per l'aire, buscant silenciosament sons distants. El principi darrere d'aquesta "màgia" tecnològica futurista és estrictament esotèric i ple d'encant. Avui, aixequem el vel d'aquesta tecnologia sorprenent i explorem la seva meravellosa estructura i principis. El principi de la detecció remota de veu per làser es mostra a la Figura 1(a). El sistema de detecció remota de veu per làser està compost per un sistema de mesura de vibracions làser i un objectiu de mesura de vibracions no cooperatiu. Segons el mode de detecció del retorn de la llum, el sistema de detecció es pot dividir en tipus no interferent i tipus interferent, i el diagrama esquemàtic es mostra respectivament a la Figura 1(b) i (c).

FIG. 1 (a) Diagrama de blocs de la detecció remota de veu per làser; (b) Diagrama esquemàtic del sistema de mesura remota de vibracions per làser no interferomètric; (c) Diagrama de principi del sistema de mesura remota de vibracions per làser interferomètric

Sistema de detecció de no interferències. La detecció de no interferències és un sistema molt senzill. Mitjançant la irradiació làser de la superfície objectiu, la modulació d'azimut de la llum reflectida provoca canvis en la intensitat de la llum o la imatge de taques a l'extrem receptor per mesurar directament la microvibració de la superfície objectiu i, a continuació, "de recta a recta" aconseguir una detecció remota del senyal acústic. Segons l'estructura del receptor...fotodetector, el sistema de no interferències es pot dividir en tipus de punt únic i tipus de matriu. El nucli de l'estructura d'un sol punt és la "reconstrucció del senyal acústic", és a dir, la vibració superficial de l'objecte es mesura mesurant el canvi de la intensitat de la llum de detecció del detector causat pel canvi de l'orientació de la llum de retorn. L'estructura d'un sol punt té els avantatges del baix cost, l'estructura senzilla, l'alta taxa de mostreig i la reconstrucció en temps real del senyal acústic segons la retroalimentació del fotocorrent del detector, però l'efecte de moteig làser destruirà la relació lineal entre la vibració i la intensitat de la llum del detector, de manera que restringeix l'aplicació del sistema de detecció de no interferències d'un sol punt. L'estructura de matriu reconstrueix la vibració superficial de l'objectiu mitjançant l'algoritme de processament d'imatges de moteig, de manera que el sistema de mesura de vibracions té una forta adaptabilitat a la superfície rugosa i té una major precisió i sensibilitat.

El sistema de detecció d'interferències és diferent de la detecció sense interferències, la detecció d'interferències té un encant més indirecte. El principi és que mitjançant la irradiació làser de la superfície de l'objectiu, la superfície de l'objectiu al llarg de l'eix òptic del desplaçament a la llum posterior introdueix el canvi de fase/freqüència, l'ús de tecnologia d'interferències per mesurar el canvi de freqüència/desplaçament de fase per aconseguir la mesura remota de microvibracions. Actualment, la tecnologia de detecció interferomètrica més avançada es pot dividir en dos tipus segons el principi de la tecnologia de mesura de vibracions làser Doppler i el mètode d'interferència d'automescla làser basat en la detecció remota de senyals acústics. El mètode de mesura de vibracions làser Doppler es basa en l'efecte Doppler del làser per detectar el senyal sonor mesurant el canvi de freqüència Doppler causat per la vibració de la superfície de l'objecte objectiu. La tecnologia d'interferometria d'automescla làser mesura el desplaçament, la velocitat, la vibració i la distància de l'objectiu permetent que una part de la llum reflectida de l'objectiu distant torni a entrar al ressonador làser i provoqui la modulació de l'amplitud i la freqüència del camp làser. Els seus avantatges resideixen en la petita mida i l'alta sensibilitat del sistema de mesura de vibracions.làser de baixa potènciaes pot utilitzar per detectar el senyal sonor remot. A la Figura 2 es mostra un sistema de mesura d'automescla làser per desplaçament de freqüència per a la detecció remota del senyal de parla.

FIG. 2 Diagrama esquemàtic del sistema de mesura d'automescla làser per desplaçament de freqüència

Com a mitjà tècnic útil i eficient, la "màgia" làser per reproduir la veu remota no només pot ser útil en el camp de la detecció, sinó que també té un excel·lent rendiment i una àmplia aplicació en el camp de la contradetecció: la tecnologia de contramesures d'intercepció làser. Aquesta tecnologia pot aconseguir contramesures d'intercepció a 100 metres de nivell en interiors, edificis d'oficines i altres llocs amb parets cortina de vidre, i un sol dispositiu pot protegir eficaçment una sala de conferències amb una superfície de finestra de 15 metres quadrats, a més de la velocitat de resposta ràpida d'escaneig i posicionament en 10 segons, una alta precisió de posicionament de més del 90% de taxa de reconeixement i una alta fiabilitat per a un treball estable a llarg termini. La tecnologia de contramesures d'intercepció làser pot proporcionar una forta garantia per a la seguretat de la informació acústica dels usuaris en oficines clau de la indústria i altres escenaris.