RU12616U1

RU12616U1 - SIGNAL DETECTION DEVICE

Info

Publication number: RU12616U1
Application number: RU99102477/20U
Authority: RU
Inventors: А.А. Жаров; С.А. Гудков; В.М. Данилов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "СмерШ Техникс"
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-01-20

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована для обнаружения высокочастотных электромагнитных, акустических, вибрационных, магнитных, оптических (инфракрасных) и электрических сигналов и определения места расположения их источника.The utility model relates to radio engineering and can be used to detect high-frequency electromagnetic, acoustic, vibrational, magnetic, optical (infrared) and electrical signals and determine the location of their source.

Известно устройство для обнаружения радиоизлучения и определения места нахождения его источника (радиомикрофона), см. каталог фирмы «НЕЛК «Технические системы защиты информации, Москва, 1997, раздел 1-3, С.36. Устройство включает антенну, измеритель частоты радиомикрофона, генератор переменного тока, режекторные фильтры, индикатор, панель управления (копия ссылки прилагается).A device is known for detecting radio emission and determining the location of its source (radio microphone), see the catalog of the company "NELK" Technical information security systems, Moscow, 1997, section 1-3, p. 36. The device includes an antenna, a radio microphone frequency meter, an alternator, notch filters, an indicator, a control panel (a copy of the link is attached).

Недостатком этого устройства является то обстоятельство, что оно не позволяет обнаруживать какие-либо сигналы, кроме радиоизлучения.The disadvantage of this device is the fact that it does not allow to detect any signals other than radio emission.

Известно устройство для обнаружения сигналов, содержащие антенну, последовательно соединенные детектор сигнала, усилитель и фильтр, а такжеA device for detecting signals is known, comprising an antenna, a signal detector, an amplifier and a filter connected in series, and

индикатор, блок порогового сигнала, модулятор входного сигнала, дешифратор, генератор тактовых импульсов, инвертор, ключи, генератор запуска световой индикации, генератор звуковой частоты, см. патент РФ №2042149 от 29.09.92 по кл. G01S 7/36. Данное устройство, принятое за прототип настоящей полезной модели, может быть использовано, по утверждению его автора, для обнаружения не только радиоизлучения, но и гидроакустических и оптических сигналов.indicator, threshold signal block, input signal modulator, decoder, clock generator, inverter, keys, light indication start generator, sound frequency generator, see RF patent No. 2042149 from 09/29/92 for cl. G01S 7/36. This device, adopted as a prototype of this utility model, can be used, according to its author, to detect not only radio emissions, but also hydroacoustic and optical signals.

Следует отметить, что в описании, к указанному выше патенту, отсутствует какая-либо информация, подтверждающая возможность обнаружения с его помощью оптических и гидроакустических сигналов. Обнаружение вибрационных, магнитных и электрических сигналов данное устройство не обеспечивает. Кроме того, его недостатком является то обстоятельство, что модулятор входного сигнала выполнен на детекторе, одинаковом с детектором сигнала, и размещен от него на расстоянии Я,/4, что обусловливает обнаружение сигналов, имеющих только заранее известную фиксированную частоту.It should be noted that in the description of the above patent, there is no information confirming the possibility of detecting with its help optical and hydroacoustic signals. Detection of vibrational, magnetic and electrical signals this device does not provide. In addition, its disadvantage is that the modulator of the input signal is made on a detector that is identical with the signal detector and is placed at a distance of I / 4 from it, which leads to the detection of signals having only a predetermined fixed frequency.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи создания устройства для обнаружения сигналов различной физической природы: радиоизлучения, акустических, вибрационных, магнитных, инфракрасных и электрических сигналов в широком диапазоне частот.The present utility model is based on the solution of the problem of creating a device for detecting signals of various physical nature: radio emission, acoustic, vibrational, magnetic, infrared and electrical signals in a wide frequency range.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в устройство для обнаружения сигналов, содержащее антенну, последовательно соединенные детектор сигнала и усилитель детектированного сигнала, и индикатор, дополнительно введены антенный усилитель, включенный между антенной и детектором сигнала, нрескалер, акустический, вибрационный, магнитный и инфракрасный датчики, коммутатор датчиков, сетевой электрический согласующий фильтр, усилитель низкой частоты, селективный приемник амплитудно- и частотномодулированных сигналов, электронный коммутатор, аналоговоцифровой преобразователь, усилитель мощности звуковой частоты, акустический излучатель, блок цифровой обработки сигнала с клавиатурой управления, при этом выходы акустического, вибрационного, магнитного и инфракрасного датчиков соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами коммутатора датчиков, выход которого соединен со входом усилителя низкой частоты, выход которого соединен со вторым входом электронного коммутатора, выход сетевого электрического согласующего фильтра подключен к первому входу селективного приемника амплитудно- и частотномодулированных сигналов, выход которого соединен с третьим входом электронного коммутатора, к первому входу которого подключен выход усилителя детектированного сигнала, выход антенного усилителя соединен со входом прескалера, выход которого соединен сAccording to the invention, this problem is solved due to the fact that in the device for detecting signals containing an antenna, a signal detector and a detected signal amplifier connected in series, and an indicator, an antenna amplifier connected between the antenna and the signal detector, nrescaler, acoustic, vibrational, magnetic is additionally introduced and infrared sensors, sensor switch, network electric matching filter, low-frequency amplifier, selective receiver of amplitude and frequency modulated signals, electronic a ktron switch, an analog-digital converter, an audio power amplifier, an acoustic emitter, a digital signal processing unit with a control keyboard, while the outputs of the acoustic, vibration, magnetic and infrared sensors are connected respectively to the first, second, third and fourth inputs of the sensor switch, the output of which is connected with the input of the low-frequency amplifier, the output of which is connected to the second input of the electronic switch, the output of the network electric matching filter is connected is connected to the first input of a selective receiver of amplitude and frequency modulated signals, the output of which is connected to the third input of the electronic switch, the first input of which is connected to the output of the amplifier of the detected signal, the output of the antenna amplifier is connected to the input of the prescaler, the output of which is connected to

первым входом блока цифровой обработки сигналов, первый выход которого соединен со вторым входом селективного приемника амплитудно- и частотномодулированных сигналов, выход электронного коммутатора соединен со входом аналогово-цифрового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом блока цифровой обработки сигнала, второй выход которого соединен с четвертым входом электронного коммутатора, третий выход блока цифровой обработки сигнала соединен со входом усилителя мощности звуковой частоты, а четвертый выход блока цифровой обработки сигнала подключен ко входу индикатора, выход усилителя мощности звуковой частоты подключен ко входу акустического излучателя, а выход клавиатуры управления соединен с третьим входом блока цифровой обработки сигнала.the first input of the digital signal processing unit, the first output of which is connected to the second input of the selective receiver of the amplitude and frequency modulated signals, the output of the electronic switch is connected to the input of the analog-to-digital converter, the output of which is connected to the second input of the digital signal processing unit, the second output of which is connected to the fourth the input of the electronic switch, the third output of the digital signal processing unit is connected to the input of the audio power amplifier, and the fourth output of the digital block howl signal processing connected to the input of the indicator, the output audio power amplifier connected to an input acoustic transducer, and a control keyboard output is connected to the third input of the digital signal processing unit.

Заявителю не известны какие-либо источники информации, содержащие сведения о техническом решении, идентичном признакам, приведенным в формуле настоящей полезной модели. Это определяет, по мнению заявителя, соответствие полезной модели критерию новизна.The applicant is not aware of any sources of information containing information about a technical solution identical to the features given in the formula of this utility model. This determines, according to the applicant, the suitability of the utility model for the novelty criterion.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена ее блок-схема.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows its block diagram.

Устройство включает антенну 1 с антенным усилителем 2, включенным между антенной 1 и детектором 3 сигнала, в конкретном примере это - широкополосный амплитудный детектор на диодах Шоттки.The device includes an antenna 1 with an antenna amplifier 2 connected between the antenna 1 and the signal detector 3, in a specific example it is a broadband amplitude detector using Schottky diodes.

Детектор 3 соединен с усилителем 4 детектированного сигнала с широким динамическим диапазоном (60 дБ). Выход усилителя 4 соединен с первым входом электронного коммутатора 5. Устройство также содержит акустический датчик 6, вибрационный датчик 7, магнитный датчик 8, инфракрасный датчик 9. Выходы датчиков 6, 7, 8, 9 соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами коммутатора 10 датчиков, в конкретном примере - механического. Выход коммутатора 10 соединен со входом усилителя 11 низкой частоты, имеющего широкий динамический диапазон (100 дБ). Выход усилителя 11 соединен со вторым входом коммутатора 5.The detector 3 is connected to the amplifier 4 of the detected signal with a wide dynamic range (60 dB). The output of the amplifier 4 is connected to the first input of the electronic switch 5. The device also contains an acoustic sensor 6, a vibration sensor 7, a magnetic sensor 8, an infrared sensor 9. The outputs of the sensors 6, 7, 8, 9 are connected to the first, second, third, and fourth inputs, respectively switch 10 sensors, in a specific example - mechanical. The output of the switch 10 is connected to the input of the low-frequency amplifier 11 having a wide dynamic range (100 dB). The output of the amplifier 11 is connected to the second input of the switch 5.

Сетевой электрический сглаживающий фильтр 12 предназначен для подключения к контролируемым электрическим сетям и представляет собой в конкретном примере понижающий трансформатор с полосой пропускания 10 - 15000 кГц. Выход фильтра 12 подключен к первому входу селективного приемника 13 амплитудно- и частотномодулированных (АМиЧМ) сигналов. Приемник 13 - супергетеродинного типа, с двойным преобразованием частоты и цифровым управлением. Его выход соединен с третьим входом электронного коммутатора 5. Выход коммутатора 5 подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя 14 (АЦП); в данном примере АЦП 14 имеет десятиразрядное разрешение по уровню и время преобразования 30 МКС. Выход блока 14 подключен ко второму входу блока 15 цифровойThe network electric smoothing filter 12 is designed to be connected to controlled electric networks and, in a specific example, is a step-down transformer with a bandwidth of 10-15000 kHz. The output of the filter 12 is connected to the first input of the selective receiver 13 of the amplitude and frequency modulated (AMFM) signals. The receiver 13 is a superheterodyne type, with dual frequency conversion and digital control. Its output is connected to the third input of the electronic switch 5. The output of the switch 5 is connected to the input of the analog-to-digital converter 14 (ADC); in this example, the ADC 14 has a ten-bit level resolution and conversion time of 30 ISS. The output of block 14 is connected to the second input of block 15 digital

обработки сигналов; в конкретном примере блок 15 - однокристальная микро-ЭВМ. К первому входу блока 15 подключен выход прескалера 16, ко входу которого подсоединен выход антенного усилителя 2. Прескалер 16 высокочастотный усилитель, совмещенный с цифровым делителем частоты с верхней граничной частотой 3 ГГц. Первый выход блока 15 соединен со вторым входом селективного АМ-ЧМ приемника 13, второй выход блока 15 соединен с четвертым входом блока 5. Третий выход блока 15 подсоединен ко входу усилителя 17 мощности звуковой частоты, выход которого соединен со входом акустического излучателя 18; в конкретном примере излучатель 18 - динамическая головка мощностью 0,125 Вт. Четвертый выход блока 15 соединен со входом индикатора 19; в данном примере индикатор 19 - графический жидкокристаллический дисплей с разрешением 64 X 128 точек. К третьему входу бока 15 подключена клавиатура 20 управления, содержащая 16 кнопок.signal processing; in a specific example, block 15 is a single-chip microcomputer. The output of the prescaler 16 is connected to the first input of block 15, the output of the antenna amplifier 2 is connected to its input. The prescaler 16 is a high-frequency amplifier combined with a digital frequency divider with an upper cut-off frequency of 3 GHz. The first output of block 15 is connected to the second input of the selective AM-FM receiver 13, the second output of block 15 is connected to the fourth input of block 5. The third output of block 15 is connected to the input of the audio power amplifier 17, the output of which is connected to the input of the acoustic emitter 18; in a specific example, the emitter 18 is a dynamic head with a power of 0.125 watts. The fourth output of block 15 is connected to the input of indicator 19; in this example, indicator 19 is a graphic liquid crystal display with a resolution of 64 X 128 pixels. To the third input of the side 15 is connected to the keyboard 20 control, containing 16 buttons.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При работе в режиме обнаружения источников радиоизлучения сигналы на входах 2 и 3 коммутатора 5 от усилителя 11 и приемника 13 заблокированы подачей в блок 15 и на четвертый вход блока 5 соответствующей команды с клавиатуры 20. Сигналы, принятые антенной 1, усиливаются усилителем 2, детектируются в блоке 3. Затем усиливаются с помощью усилителя 4, через коммутатор 5 поступают в блок 14 (АЦП) иWhen operating in the detection mode of radio sources, the signals at the inputs 2 and 3 of the switch 5 from the amplifier 11 and the receiver 13 are blocked by supplying to the block 15 and the fourth input of the block 5 the corresponding command from the keyboard 20. The signals received by the antenna 1 are amplified by the amplifier 2, are detected in block 3. Then amplified by an amplifier 4, through the switch 5 enter block 14 (ADC) and

затем в цифровой форме поступают в блок 15 цифровой обработки сигналов, где измеряется мощность этого сигнала, пропорциональная мощности источника радиоизлучения. Одновременно с выхода антенного усилителя 2 сигнал поступает на вход прескалера 16, усиливается, делится в заданное число раз, в данном примере - в 256 раз, и в цифровой форме с выхода блока 16 поступает в блок 15. В блоке 15 определяется значение частоты сигнала. Это значение, а также значение уровня мощности отображаются на индикаторе 19. Кроме того, с третьего выхода блока 15 на вход усилителя 17 мощности звуковой частоты подается сигнал, соответствующий уровню мощности обнаруживаемого излучения. Этот сигнал усиливается и подается на вход акустического излучателя 18. Место расположения источника радиоизлучения определяется оператором при его перемещении в пространстве вместе с устройством в соответствии с изменениями показаний индикатора 19 и характера звукового сигнала, создаваемого акустическим излучателем 18.then they are digitally supplied to the digital signal processing unit 15, where the power of this signal is proportional to the power of the radio source. Simultaneously, from the output of the antenna amplifier 2, the signal is fed to the input of the prescaler 16, amplified, divided by a predetermined number of times, in this example, by 256 times, and digitally from the output of block 16 goes to block 15. In block 15, the signal frequency value is determined. This value, as well as the value of the power level are displayed on the indicator 19. In addition, from the third output of block 15, a signal corresponding to the power level of the detected radiation is supplied to the input of the audio power amplifier 17. This signal is amplified and fed to the input of the acoustic emitter 18. The location of the radio emission source is determined by the operator when moving in space with the device in accordance with changes in the readings of the indicator 19 and the nature of the sound signal generated by the acoustic emitter 18.

При работе в режиме обнаружения акустических, вибрационных, магнитных и инфракрасных сигналов с помощью клавиатуры 20 через блок 15 открывают второй вход коммутатора 5 и блокируют его входы 1 и 3. Затем с помощью коммутатора 10 подключают один из датчиков 6, 7, 8, 9. Сигнал от соответствующего датчика усиливается усилителем 11 низкой частоты и через коммутатор 5 и блок 14 АЦП поступает в блок 15. СигналWhen operating in the detection mode of acoustic, vibrational, magnetic and infrared signals using the keyboard 20 through the block 15, the second input of the switch 5 is opened and its inputs 1 and 3 are blocked. Then, using the switch 10, one of the sensors 6, 7, 8, 9 is connected. The signal from the corresponding sensor is amplified by the low-frequency amplifier 11 and through the switch 5 and block 14 of the ADC enters block 15. The signal

обрабатывается в блоке 15 и отображается на индикаторе 19 в виде осциллограммы или спектрограммы в соответствии с той или иной командой, подаваемой с помощью клавиатуры 20. Акустический излучатель 18 в этом режиме работает аналогично режиму обнаружения радиоизлучения.is processed in block 15 and displayed on the indicator 19 in the form of an oscillogram or spectrogram in accordance with one command or another issued using the keyboard 20. The acoustic emitter 18 in this mode works similarly to the radio emission detection mode.

При работе в режиме обнаружения электрических колебаний в различных сетях (электрическая сеть 220 В, телефонная, радиотрансляционная и т.н. сети) сетевой электрический согласующий фильтр 12 подключается к обследуемой сети. С помощью клавиатуры 20 через блок 15 открывают вход 3 и блокируют входы 1 и 2 коммутатора 5. Также с помощью клавиатуры 20 через блок 15 осуществляется перестройка частоты селективного приемника 13 АМ-ЧМ сигналов и выбор режима демодуляции (AM либо ЧМ). Принятые приемником 13 сигналы поступают через блок 5 и блок 14 в блок 15, где обрабатываются и затем отображаются на индикаторе 19 в виде спектрограммы. Акустический излучатель при этом работает аналогично другим вышеописанным режимам.When operating in the detection mode of electrical vibrations in various networks (220 V electric network, telephone, radio and so-called networks), the network electric matching filter 12 is connected to the network under investigation. Using the keyboard 20 through the block 15, open the input 3 and block the inputs 1 and 2 of the switch 5. Also, using the keyboard 20 through the block 15 the frequency of the selective receiver 13 AM-FM signals is tuned and the demodulation mode (AM or FM) is selected. The signals received by the receiver 13 enter through block 5 and block 14 to block 15, where they are processed and then displayed on the indicator 19 in the form of a spectrogram. The acoustic emitter in this case works similarly to the other modes described above.

Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и комплектующих, что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промыщленная применимость.The proposed device can be manufactured industrially using well-known technical means, technologies and components, which determines, according to the applicant, its compliance with the criterion of “industrial applicability.

Claims

A device for detecting signals, comprising an antenna, a signal detector and a detected signal amplifier connected in series, and an indicator, characterized in that it further includes an antenna amplifier connected between the antenna and the signal detector, prescaler, acoustic, vibration, magnetic and infrared sensors, switch sensors, network electric matching filter, low-frequency amplifier, selective receiver of amplitude and frequency-modulated signals, electronic switch, analog a digital converter, an audio frequency power amplifier, an acoustic emitter, a digital signal processing unit with a control keyboard, while the outputs of the acoustic, vibration, magnetic and infrared sensors are connected respectively to the first, second, third and fourth inputs of the sensor switch, the output of which is connected to the input of the amplifier low frequency, the output of which is connected to the second input of the electronic switch, the output of the network electric matching filter is selectively connected to the first input about the receiver of the amplitude and frequency modulated signals, the output of which is connected to the third input of the electronic switch, to the first input of which the output of the amplifier of the detected signal is connected, the output of the antenna amplifier is connected to the input of the prescaler, the output of which is connected to the first input of the digital signal processing unit, the first output which is connected to the second input of the selective receiver of the amplitude and frequency-modulated signals, the output of the electronic switch is connected to the input of the analog-to-digital converter an atelier whose output is connected to the second input of the digital signal processing unit, the second output of which is connected to the fourth input of the electronic switch, the third output of the digital signal processing unit is connected to the input of the audio power amplifier, and the fourth output of the digital signal processing unit is connected to the indicator input, the output the audio power amplifier is connected to the input of the acoustic emitter, and the output of the control keyboard is connected to the third input of the digital signal processing unit.