Способ передачи речевого сообщения и устройство для его осуществления

Способ передачи речевого сообщения и устройство для его осуществления

Реферат

Заявляемая группа изобретений относится к технике связи, а точнее к способам передачи информации, например речевого сообщения на расстояние.

Известен способ передачи речевого сообщения голосом посредством звуковых колебаний частотой от нескольких герц до нескольких тысяч герц. Известен способ передачи речевого сообщения посредством радиоволн - электромагнитных колебаний частотой от нескольких сот кГц до нескольких сот ГГц (Основы радиосвязи и радиорелейные линии. Чистяков Н.И. - М.: Связь, 1979. - 184 с.).

Для передачи речевого сообщения по радиосвязи используется передатчик, содержащий генератор несущих высокочастотных электромагнитных колебаний. С помощью микрофона несущие колебания модулируются низкочастотным электрическим сигналом, в котором содержится информация речевого сообщения. Модулированные колебания поступают на передающую антенну, посредством которой в окружающем пространстве возбуждаются радиоволны. Распространяясь, радиоволны достигают приемной антенны и возбуждают в ней высокочастотные электромагнитные колебания, которые поступают в приемник и демодулируются, формируя низкочастотный электрический сигнал, содержащий информацию исходного речевого сообщения.

Недостатками способа передачи информации по радиосвязи являются:

- относительно низкая помехозащищенность (на распространение радиоволн большое влияние могут оказывать электромагнитные колебания от посторонних источников);

- возможность обнаружения и перехвата передачи современными техническими средствами.

В качестве способа прототипа выбран способ передачи речевого сообщения посредством оптического излучения - электромагнитных колебаний с длиной волны 400-760 нм (Лазерная связь. Шереметьев А.Г., Толпарев Р.Г. - М.: Связь, 1974. - 384 с.).

Для передачи речевого сообщения по оптической связи используется передатчик, содержащий лазер, генерирующий излучение в оптическом диапазоне, модулятор оптического излучения, передающую оптическую антенну, и приемник, содержащий приемную оптическую антенну, фотодетектор, усилитель и демодулятор.

Оптическое излучение, генерируемое лазером, посредством модулятора, модулируется речевым сообщением, поступившим на вход передатчика. С помощью передающей антенны формируется узкий малорасходящийся пучок оптического излучения. Приемной антенной приемника пучок оптического излучения принимается, направляется на фотодетектор и преобразуется в электрический сигнал, который усиливается усилителем. Затем с помощью демодулятора на выходе приемника формируется исходное речевое сообщение.

Меньшая, по сравнению с радиоволнами, длина волны оптического излучения (более высокая частота), большая ширина полосы пропускания, а также высокая направленность излучения обеспечивают оптической связи существенные преимущества по сравнению с радиосвязью по числу каналов связи, скорости передачи и помехозащищенности.

Однако оптический способ обладает и существенными недостатками:

- на качество оптической связи большое влияние оказывают погодные условия, различные преграды и физическая среда на пути пучка излучения;

- скрытность передачи низкая, поскольку высока вероятность ее обнаружения визуальными средствами наблюдения.

Техническим результатом, на достижения которого направлено заявляемое изобретение, является повышение помехозащищенности и скрытности передачи информации.

Для достижения указанного технического результата в способе передачи речевого сообщения, включающем в себя генерацию несущих электромагнитных колебаний, модуляцию колебаний электрическим сигналом, содержащим передаваемую информацию, распространение колебаний на расстояние, прием и преобразование колебаний в исходный электрический сигнал, частота электромагнитных колебаний находится в диапазоне длин волн рентгеновского излучения, а в устройстве для передачи речевого сообщения, состоящем из передатчика и приемника, передатчик содержит аналого-цифровой преобразователь, соединенный с модулятором тока трубки, и рентгеновскую трубку, в вакуумном баллоне которой предусмотрено входное - оптически прозрачное и выходное - рентгенопрозрачное окна, а также расположены фотокатод и динодная секция, содержащая один или несколько динодов и анод с мишенью, причем модулятор оптически связан через входное окно с фотокатодом, анод соединен с источником высокого напряжения, а выходное окно предназначено для передачи импульсов рентгеновского излучения на вход приемника, содержащего последовательно соединенные детектор рентгеновского излучения, усилитель и цифро-аналоговый преобразователь электрического сигнала, выход которого является выходом приемника.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, где представлена структурная схема рентгеновской линии связи.

Для передачи речевого сообщения по рентгеновской линии связи (фиг.1) используется передатчик 1, содержащий аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2 электрического сигнала, модулятор тока трубки (МС) 3, на основе излучающего светодиода (М), рентгеновскую трубку с фотокатодом (РТ) 4, анод которой соединен с источником высокого напряжения (ИВН) 5, а выходное окно является выходом передатчика 1, и приемник 6, содержащий детектор рентгеновского излучения (ДРИ) 7 на основе сцинтилляционного счетчика, усилитель (У) 8 и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 9 электрического сигнала, выход которого является выходом приемника 6.

Для достижения указанного технического результата передача речевого сообщения осуществляется посредством рентгеновского излучения - электромагнитных колебаний с длиной волны от единиц пикометров до нескольких десятков пикометров (эксагерцовый диапазон частот электромагнитного излучения).

Для передачи информации речевого сообщения акустический (звуковой) сигнал микрофоном (на Фиг.1 не указан) преобразуется в исходный аналоговый электрический сигнал, затем с помощью АЦП 2 - в двоичный цифровой сигнал, а затем с помощью светоизлучающего диода модулятора света 3 в последовательность импульсов оптического излучения одинаковой яркости, которые направляются на входное окно рентгеновской трубки 4. В такт импульсам оптического излучения происходит эмиссия фотоэлектронов с фотокатода рентгеновской трубки 4. Каждый фотоэлектрон, эмитированный при освещении фотокатода, ускоряется и попадает на первый динод динодной секции, потенциал которого на несколько десятков вольт больше, чем на катоде. Каждый попавший на первый динод фотоэлектрон вызывает эмиссию вторичных электронов, попадающих на второй динод, потенциал которого также на несколько десятков вольт больше, чем у первого (предыдущего) динода. На каждом диноде возможно увеличение количества электронов до 10 раз. Таким образом, ток рентгеновской трубки посредством динодов увеличивается на несколько порядков. На выходе из динодной секции поток электронов ускоряется полем анода 9 рентгеновской трубки, на который подано напряжение положительной полярности от источника высокого напряжения 4. Ускоренные электроны направляются на анод и генерируют импульсы рентгеновского излучения одинаковой интенсивности.

Длительность и частота следования импульсов рентгеновского излучения полностью соответствуют модулирующему оптическому излучению. Приемник 6 регистрирует последовательность импульсов рентгеновского излучения с помощью детектора рентгеновского излучения 7, построенного на основе сцинтилляционного счетчика, который преобразует их в импульсные электрические сигналы, содержащие информацию речевого сообщения в цифровом виде. Усиленный усилителем 8 сигнал с помощью ЦАП 9 преобразует электрические импульсы в исходный аналоговый электрический сигнал, а далее с помощью, например, телефонных наушников (на фиг.1 не указаны) в исходное речевое сообщение.

Благодаря высокой проникающей способности рентгеновского излучения, а также отсутствию световых, звуковых и т.д. физических проявлений, предлагаемый способ связи обладает повышенными помехозащищенностью и скрытностью. Сторонний наблюдатель с помощью дозиметрической аппаратуры может обнаружить лишь кратковременное локальное повышение фона рентгеновского излучения в момент передачи.

В зависимости от мощности источника излучения дальность передачи составляет от нескольких метров до нескольких десятков метров.

1. Способ передачи речевого сообщения, включающий в себя генерацию несущих электромагнитных колебаний, модуляцию несущих колебаний низкочастотным электрическим сигналом, содержащим передаваемую информацию, распространение колебаний на расстояние, прием и преобразование колебаний в исходный электрический сигнал, отличающийся тем, что частота несущих электромагнитных колебаний находится в диапазоне длин волн рентгеновского излучения.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, состоящее из передатчика и приемника, отличающееся тем, что передатчик содержит аналого-цифровой преобразователь, модулятор тока трубки и рентгеновскую трубку, в вакуумном баллоне которой предусмотрено входное - оптически прозрачное и выходное - рентгенопрозрачное окна, а также расположены фотокатод, динодная секция, содержащая один или несколько динодов и анод с мишенью, причем модулятор оптически связан через входное окно с фотокатодом, анод соединен с источником высокого напряжения, а выходное окно предназначено для передачи импульсов рентгеновского излучения на вход приемника, содержащего последовательно соединенные детектор рентгеновского излучения, усилитель и цифро-аналоговый преобразователь электрического сигнала, выход которого является выходом приемника.