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
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種基于相關(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(zhuān)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
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及偵聽(tīng)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言涉及一種激光偵聽(tīng)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]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?chē)趽跷锏恼駝?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。
[0003]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)實(shí)用新型專(zhuān)利CN203037345U “一種激光聲音探測(cè)裝置”，公開(kāi)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。
[0004]又如中國(guó)發(fā)明專(zhuān)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))、實(shí)用新型專(zhuān)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在克服現(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。
[0006]本發(fā)明的上述目的通過(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。
[0007]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]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:[0009]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；
[0010]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。
[0011]由以上本發(fā)明的技術(shù)方案可知，本發(fā)明所利用的基本原理如下:聲音通過(guò)聲波傳輸會(huì)引起周?chē)趽跷矬w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，本發(fā)明提出的激光偵聽(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。在本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)還通過(guò)如下方式表現(xiàn):
[0012]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；
[0013]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；
[0014]3、周?chē)h(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，本發(fā)明通過(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；
[0015]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)，因此本發(fā)明中采用相關(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。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提出的基于相關(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)，使得本發(fā)明的激光偵聽(tīng)裝置能夠滿(mǎn)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(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明一實(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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]圖4是圖1實(shí)施例中激光信號(hào)接收器的組成原理圖。
[0021]圖5是圖1實(shí)施例中相關(guān)檢測(cè)器的組成原理圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0022]為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說(shuō)明如下。
[0023]圖1所示為本發(fā)明一實(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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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)接收器5中設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換傳感器用于實(shí)現(xiàn)上述光電轉(zhuǎn)換。本實(shí)施例中，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)。
[0027]優(yōu)選地，被反射的調(diào)制激光信號(hào)在進(jìn)入激光信號(hào)接收器5之前，首先經(jīng)過(guò)一濾光鏡4，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，然后再進(jìn)入激光信號(hào)接收器5。
[0028]激光信號(hào)接收器5的輸出端與前述相關(guān)檢測(cè)器6的另一輸入端相連。
[0029]相關(guān)檢測(cè)器6的輸出端與一功率放大器7的輸入端連接,功率放大器7的輸出端連接至前述揚(yáng)聲器8。功率放大器7對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行功率放大后,其輸出信號(hào)經(jīng)揚(yáng)聲器8進(jìn)行播放，獲得偵聽(tīng)聲音。
[0030]被監(jiān)聽(tīng)聲音聲波引起的物體輕微振動(dòng)往往會(huì)造成反射激光信號(hào)中存在相應(yīng)變化，而激光接收信號(hào)中包含的聲音信號(hào)屬于微弱信號(hào)，因此，在本實(shí)施例中，采用相關(guān)檢測(cè)器以提高信噪比，將激光信號(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。
[0031]由于周?chē)h(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，本實(shí)施例中通過(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。
[0032]如圖2所示，作為可選的實(shí)施方式，調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源2包括調(diào)制激光驅(qū)動(dòng)電路9，激光源10，其中，調(diào)制激光驅(qū)動(dòng)電路9用于接收調(diào)制信號(hào)發(fā)生器3生成的激光調(diào)制信號(hào)并進(jìn)行調(diào)制驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生相應(yīng)的控制電流，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)激光源10的驅(qū)動(dòng)控制并產(chǎn)生調(diào)制激光信號(hào)。激光源10的波長(zhǎng)選擇對(duì)人眼具有不可見(jiàn)性的紅外波段，使得偵聽(tīng)裝置具有隱蔽性，另外其方向性強(qiáng)且具有較強(qiáng)的抗干擾性。
[0033]參考圖2所示，調(diào)制激光驅(qū)動(dòng)電路9的輸出端連接至前述激光源10，激光源10根據(jù)調(diào)制激光驅(qū)動(dòng)電路9提供的驅(qū)動(dòng)控制電流產(chǎn)生和發(fā)射調(diào)制激光信號(hào)。
[0034]如圖3所示，作為可選的實(shí)施方式，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器3包括微處理器11和直接數(shù)字式頻率合成器12。微處理器11通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)與直接數(shù)字式頻率合成器12相連，通過(guò)所述微處理器11實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)波形和調(diào)制信號(hào)頻率的變換，所述直接數(shù)字式頻率合成器12輸出提供至所述調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源2的激光調(diào)制信號(hào)。具體地，即提供至調(diào)制激光驅(qū)動(dòng)電路9的激光調(diào)制信號(hào)。前述激光調(diào)制信號(hào)波形可采用正弦或方波中的一種，信號(hào)頻率遠(yuǎn)大于聲音信號(hào)頻率最大值20KHz。
[0035]本實(shí)施例采用的激光調(diào)制信號(hào)發(fā)生器優(yōu)選地采用具有以下優(yōu)點(diǎn)的器件:功耗低，精度高，信號(hào)波形、信號(hào)頻率、相位等參數(shù)可通過(guò)對(duì)微處理器編程，從而滿(mǎn)足不同功能要求。
[0036]如圖4所示，激光信號(hào)接收器5包括光電轉(zhuǎn)換電路13，第一信號(hào)放大電路14，帶通濾波電路15以及第一自動(dòng)增益控制電路16。
[0037]結(jié)合圖1和圖4所示，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)被物體反射形成的反射信號(hào)，經(jīng)濾光鏡4接收并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換電路13將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)；光電轉(zhuǎn)換電路13、第一信號(hào)放大電路14、帶通濾波電路15、第一自動(dòng)增益控制電路16依次連接，第一信號(hào)放大電路14、帶通濾波電路15分別實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換信號(hào)的放大、濾波處理，放大濾波后的信號(hào)輸入到第一自動(dòng)增益控制電路16，對(duì)信號(hào)放大增益進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。
[0038]如前所述，光電轉(zhuǎn)換電路13包括一光電轉(zhuǎn)換傳感器用于進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。
[0039]為防止其他波段光源的干擾，濾光鏡4只接收激光發(fā)射源波段的信號(hào)并濾除其他波段信號(hào)。
[0040]第一信號(hào)放大電路14作為前置放大電路用于對(duì)小信號(hào)的放大，優(yōu)選低噪聲系數(shù)、與光電轉(zhuǎn)換電路13輸出阻抗匹配，采用低噪聲、增益帶寬滿(mǎn)足指標(biāo)要求的放大器芯片。
[0041]帶通濾波器15用于濾除有用信號(hào)帶寬外的干擾信號(hào)，如太陽(yáng)光、日光燈及其他光源的干擾，濾波器的中心頻率為激光調(diào)制信號(hào)的頻率，帶寬根據(jù)監(jiān)聽(tīng)聲音信號(hào)要求選取，帶內(nèi)衰減小，帶外截止特性好。
[0042]由于偵聽(tīng)裝置工作距離具有一定范圍，且偵聽(tīng)環(huán)境物體的反射系數(shù)差異較大，導(dǎo)致接收激光信號(hào)強(qiáng)度變化較大并使得光電轉(zhuǎn)換信號(hào)幅度具有較大的動(dòng)態(tài)范圍，為增加激光信號(hào)接收器電路的動(dòng)態(tài)范圍，避免信號(hào)出現(xiàn)飽和，第一自動(dòng)增益控制電路16對(duì)放大濾波后信號(hào)進(jìn)行增益控制，并使輸出信號(hào)幅度保持在相關(guān)檢測(cè)器6要求的最佳工作范圍內(nèi)。
[0043]如圖5所示，相關(guān)檢測(cè)器6包括乘法器17，低通濾波器18，第二信號(hào)放大電路19以及第二自動(dòng)增益控制電路20。乘法器17的輸出與低通濾波器18的輸入端連接，低通濾波器18的輸出端與第二信號(hào)放大電路19的輸入端連接，第二信號(hào)放大電路19的輸出端與第二自動(dòng)增益控制電路20的輸出端連接，第二自動(dòng)增益控制電路20的輸出端經(jīng)所述信號(hào)放大電路7與所述揚(yáng)聲器8連接。
[0044]如圖5結(jié)合圖1所示，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器3產(chǎn)生的一路激光調(diào)制信號(hào)和(激光信號(hào)接收器5輸出的)激光接收信號(hào)經(jīng)過(guò)乘法器17相乘后，輸入低通濾波器18，低通濾波器18的輸出與第二信號(hào)放大電路19的輸入連接，第二信號(hào)放大電路19的輸出信號(hào)連接到第二自動(dòng)增益控制電路20的輸入端。
[0045]乘法器17實(shí)現(xiàn)信號(hào)相關(guān)檢測(cè)功能，其輸入信號(hào)分別為激光調(diào)制信號(hào)與放大濾波處理后的激光接收信號(hào)，由于調(diào)制激光發(fā)射信號(hào)由調(diào)制信號(hào)控制產(chǎn)生，激光接收信號(hào)由偵聽(tīng)物體反射調(diào)制激光發(fā)射信號(hào)得到，因此調(diào)制信號(hào)與放大濾波后的激光接收信號(hào)具有很好的相關(guān)性。但調(diào)制信號(hào)與干擾信號(hào)及噪聲之間不具備相關(guān)性，通過(guò)相關(guān)檢測(cè)可有效抑制干擾信號(hào)及噪聲，顯著提高信噪比。
[0046]低通濾波器18用于過(guò)濾相關(guān)檢測(cè)后的高頻噪聲，保留有用偵聽(tīng)聲音信號(hào)，所以低通濾波器應(yīng)具有陡峭的截止特性。
[0047]由于偵聽(tīng)工作中反射物體的振動(dòng)幅度具有較大的動(dòng)態(tài)范圍，為了輸出適當(dāng)范圍的聲音信號(hào)，第二自動(dòng)增益控制電路20對(duì)濾波放大后的信號(hào)進(jìn)行增益控制，并使輸出信號(hào)幅度保持在最佳工作點(diǎn)。
[0048]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于相關(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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，其特征在于，所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器包括微處理器和直接數(shù)字式頻率合成器，其中: 微處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)與直接數(shù)字式頻率合成器相連，通過(guò)所述微處理器實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)波形和調(diào)制信號(hào)頻率的變換，所述直接數(shù)字式頻率合成器輸出激光調(diào)制信號(hào)至所述調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，其特征在于，所述激光調(diào)制信號(hào)波形為采用正弦或方波中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，其特征在于，所述調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源包括調(diào)制激光驅(qū)動(dòng)電路和激光源，調(diào)制激光驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接至前述激光源，其中: 調(diào)制激光驅(qū)動(dòng)電路用于接收調(diào)制信號(hào)發(fā)生器生成的激光調(diào)制信號(hào)并進(jìn)行調(diào)制驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生相應(yīng)的控制電流，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)激光源的驅(qū)動(dòng)控制；激光源根據(jù)調(diào)制激光驅(qū)動(dòng)電路提供的驅(qū)動(dòng)控制電流產(chǎn)生和發(fā)射調(diào)制激光信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，其特征在于，所述激光源的發(fā)射波長(zhǎng)選擇紅外波段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，其特征在于，所述激光信號(hào)接收器包括光電轉(zhuǎn)換電路、第一信號(hào)放大電路、帶通濾波電路以及第一自動(dòng)增益控制電路，其中: 調(diào)制激光信號(hào)發(fā)射源發(fā)射的調(diào)制激光信號(hào)被物體反射形成的反射信號(hào)，經(jīng)濾光鏡接收并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換電路將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)；光電轉(zhuǎn)換電路、第一信號(hào)放大電路、帶通濾波電路、第一自動(dòng)增益控制電路依次連接，第一信號(hào)放大電路、帶通濾波電路分別實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換信號(hào)的放大、濾波處理，放大濾波后的信號(hào)輸入到第一自動(dòng)增益控制電路，對(duì)信號(hào)放大增益進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，其特征在于，所述第一信號(hào)放大電路與光電轉(zhuǎn)換電路的輸出阻抗匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，其特征在于，所述帶通濾波器的中心頻率與激光調(diào)制信號(hào)的頻率相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的激光偵聽(tīng)裝置，其特征在于，相關(guān)檢測(cè)器包括乘法器、低通濾波器、第二信號(hào)放大電路以及第二自動(dòng)增益控制電路，乘法器的輸出端與低通濾波器的輸入端連接，低通濾波器的輸出端與第二信號(hào)放大電路的輸入端連接，第二信號(hào)放大電路的輸出端與第二自動(dòng)增益控制電路的輸出端連接，第二自動(dòng)增益控制電路的輸出端與所述揚(yáng)聲器連接，其中: 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)與所述激光接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述乘法器相乘后，輸入低通濾波器進(jìn)行濾波處理，濾除相關(guān)檢測(cè)后的高頻噪聲，然后經(jīng)第二信號(hào)放大電路和第二自動(dòng)增益控制電路進(jìn)行信號(hào)放大和增益后，輸出至所述揚(yáng)聲器。
【文檔編號(hào)】G01H9/00GK104034408SQ201410264652
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】吳禮, 彭樹(shù)生, 余海龍, 肖澤龍, 許建中 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)