[发明专利]一种基于相关检测技术的激光侦听装置

说明书

技术领域

本发明涉及侦听设备技术领域，具体而言涉及一种激光侦听设备。

背景技术

语音交流是信息传递的一种直接、有效、可信的方式，声音侦听是获得被关注对象信息的重要方式，也是可获取各种情报的重要来源，在刑侦、军事、公共安全及国家安全等众多领域有着广泛的应用。声音是通过空气的振动向外传播的，声波会引起周围遮挡物的振动，因此利用激光信号对声波引起的振动进行检测，可实现声音复原。激光其本身还具有方向性好、衰减慢、传播距离远等优点，因此作为一种新兴的非接触的无痕迹声音侦听技术,激光侦听在声音监测领域有着很好的应用前景。

随着激光技术的发展和逐步成熟，激光侦听装置也得到研究人员的日益重视，如文献“激光监听演示实验仪器的制作”(赵官华、唐芳著，物理与工程，2010,20(3))，又如中国实用新型专利CN203037345U“一种激光声音探测装置”，公开了一种激光声音侦听装置，包括激光发射器和激光信号接收器，激光信号接收器包括光电池、信号放大电路、滤波电路、功放电路依次连接而成，功放电路和扬声器连接。该装置验证了激光侦听原理的可行性，但由于未采用微弱信号处理技术，因此只适用于处理大反射信号场景，对监测环境要求高；同时由于该装置对环境光源变化比较敏感，日光灯、太阳光等干扰源光强的轻微变化都会引入较大噪声，造成侦听装置接收信号信噪比恶化进而严重影响侦听效果。另外在实际应用中由于监测场景的复杂性，被侦听声音引起的物体振动特性差异巨大，造成激光侦听装置接收信号的动态范围大，容易造成激光信号接收器电路饱和。上述因素使得该装置对侦听环境有着严格要求，侦听效果差，实用性不高。

又如中国发明专利申请CN102938656A“警用监听装置”提出了一种警用监听设备，包括监听信号发射器、监听信号接收器、振动频率分析仪和还原仪，通过信号的发射、接收、分析等一系列过程将监听信号还原为声音信号。但该装置原理与文献“激光监听演示实验仪器的制作”(赵官华、唐芳著，物理与工程，2010,20(3))、实用新型专利CN203037345U“一种激光声音探测装置”并无存在本质区别，接收器动态范围小、环境变化引入的强噪声等因素严重限制了其适用范围。

发明内容

本发明旨在克服现有激光侦听装置存在的易受环境影响、噪声大、实用性差等缺点，提出一种受环境光学背景影响小、信噪比高、侦听效果好的激光侦听装置。

本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。

为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于相关检测技术的激光侦听装置，包括调制信号发生器、激光调制信号发射源、激光信号接收器、相关检测器、功率放大器及扬声器，其中：

调制信号发生器的一输出端与调制激光信号发射源相连，调制信号发生器的另一输出端连接到相关检测器的输入端；激光信号接收器与相关检测器的另一输入端相连；相关检测器的输出端与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端连接到扬声器用于播放侦听声音；

调制信号发生器产生一定频率的调制信号控制调制激光信号发射源发射调制激光信号，激光信号通过被侦听物体反射到激光信号接收器后首先进行光电信号转换、放大、滤波预处理；预处理后的接收信号与调制信号在相关检测器中实现信号解调、滤波处理，并通过功率放大器放大后进行输出。

由以上本发明的技术方案可知，本发明所利用的基本原理如下：声音通过声波传输会引起周围遮挡物体的轻微振动，该振动使得反射后的激光信号中包含声音信息，本发明提出的激光侦听装置正是对接收激光信号处理后从而实现的声音复原。在本发明的显著优点还通过如下方式表现：

1、通过增加发射聚焦镜头，提高发射信号的能量密度，使得反射信号增强进而提高信噪比；

2、激光信号接收器中的光电转换传感器具有一定响应带宽，可接收除发射激光信号频率外的环境光强信号，增加了滤光镜头用于滤除发射激光信号外的环境光强以减小背景环境光强影响；

3、周围环境光强变化、激光发射信号的功率变化、激光侦听装置的姿态变化等因素都会造成激光接收信号变化从而引入噪声，影响侦听效果，考虑到这些变化因素引起的信号频率范围较低，本发明通过对发射信号以较高频率进行调制，接收信号处理时只处理以调制频率为中心频率的一定带宽内的有效信号，滤除其余频带的干扰信号，避免了光强、发射信号功率、装置姿态等因素带来的噪声影响；