Конахович Г.Ф., Климчук В.П., Паук С.М., Потапов В.Г. Защита информации в телекоммуникационных системах

Подождите немного. Документ загружается.

Элементы для схемы, показанной на рис. 3.19:

■ R1, R2 = 20 К (равно или немного больше максимального сопротивле-

ния источника в рабочем диапазоне частот);

■ R3,R4 = 1-2 M;

■ R5 = 2-10 K;

■ R6=1-3 K;

■ R7 = 47-300 К (подстройка усиления, К = 1+R7/R6);

■ R8 = 10 Oм;

■ R10, R11 = 10-20 К;

■ С1,С2 = 0,1-0,22 пФ;

■ СЗ = 4,7-20 мкФ;

■ С4 = 0,1пФ;

■ ОУ — К140УД8, КР1407УД2, КР140УД12, КР140УД20, КР1401УД2Б

или другие ОУ в типовом включении и желательно с внутренней кор-

рекцией;

■ Т1,Т2 — КТ3102, КТ3107 или КТ315,КТ361 или аналогичные;

■ D2, D3 — КД523 или аналогичные;

■ М — МД64, МД200, МЭК-3 или аналогичный (в);

■ Т — ТМ-2А.

На рис. 3.20 представлен пример УНЧ на транзисторах. В первых каскадах

транзисторы работают в режиме микротоков, который обеспечивает ми-

нимизацию шумов УНЧ. Схема во многом аналогична схеме, представленной на

рис. 3.17.

Для увеличения отношения полезного сигнала низкого уровня к помехам в

схему УНЧ включен полосный фильтр, который обеспечивает выделение частот

в полосе 300 Гц - 3,5 кГц.

В данной схеме также целесообразно использовать транзисторы с большим

коэффициентом усиления, но маленьким обратным током коллектора (1 К),

например, 159НТ1У (1 К = 20 нА) или КТ3102 (1 К = 50 нА), или аналогичные.

Выходные транзисторы могут быть как кремниевые (КТ315 и КТ361, КТ3102 и

КТ3107, и т.п.), так и германиевые (устаревшие транзисторы МП38А и МП42Б и

т.п.). Настройка схемы, как и в случае схемы УНЧ, показанной на рис. 3.19,

сводится к установке резистором R2 и резистором R3 соответствующих

напряжений на транзисторах Т2 и Т5, Т6: 1,5 В— на коллекторе Т2 и 1,5 В — на

эмиттерах Т5 и Т6.

Элементы для схемы, показанной на рис. 3.20:

■ R1 =43-51 К;

■ R2 = 510 К (подстройка);

■ R3 = 5,6-6,8 К (регулятор громкости);

■ R4 = 3 К;

■ R5,R6 = 8,2K;

■ R7 = 180 Oм;

■ R8 = 750 Oм;

■ R9, R10= 150 К;

■ R11=33K;

■ R12 = 620Om;

■ R13 = 820-1,2 K;

■ R14 = 200-330 Oм;

■ R15 = 100 К (подстройка);

■ R16 = 1 К (подстройка тока покоя Т5 и Т6, 1-2 мА);

■ С1 = 10-50 мкФ;

■ С2 = 0,15-0,33 пФ;

■ СЗ = 1800пФ;

■ С4= 10-20 мкФ;

■ С5, С6, С7 = 0,022 пФ;

■ С8 = 1 мкФ;

■ С9 = 10-20 мкФ;

■ С10 = 100-500 мкФ;

■ Т1, Т2, ТЗ — 159НТ1В, КТ3102Е или аналогичные;

■ Т4, Т5 — КТЗ102, КТЗ15 или аналогичные, но можно и устаревшие

германиевые транзисторы, например, МПЗ8А;

■ Т6 — КТ3107 (если Т5 — КТ3102), КТ361 (если Т5 — КТ315) или

аналогичные, но можно и устаревшие германиевые транзисторы, на-

пример, МП42Б (если Т5 — МП38А);

■ М — МД64, МД200 (б), МЭК-3 или аналогичный (в);

■ Т — ТМ-2А.

Вместо полосного фильтра иногда можно использовать традиционные,

двухполосные регуляторы тембра НЧ и ВЧ, однако, как правило, с худшим

результатом подавления помех, чем полосные фильтры.

На рис. 3.21 представлен один из многочисленных примеров схем регу-

ляторов тембра НЧ и ВЧ для УНЧ на транзисторах.

Данной электронной схеме предшествует каскад с низким выходным со-

противлением, например, эмиттерный повторитель (каскад с общим коллек-

тором) или ОУ. Это обеспечивает низкое выходное сопротивление предыдущего

каскада и нормальную работу данного регулятора.

Элементы для схемы, показанной на рис. 3.21:

■ R1 = 47 К;

■ R2=100K;

■ R3=47K;

■ R4 = 39K;

■ R5 = 5,6K;

■ R6=100K;

■ R7=180K;

■ R8 = 33K;

■ R9 = 3,9K;

■ R10=l K;

■ С1=39пФ;

■ C2 = 30-100 мкФ;

■ С3 = 5-20 мкФ;

■ С4, С5 = 2,2пФ;

■ С6 = 30-100 мкФ;

■ Т1 — КТ3102, КТ315 или аналогичные.

На рис. 3.22 представлен пример схемы двухполосного регулятора тембра НЧ

и ВЧ для УНЧ на ОУ.

Этой электронной схеме предшествует каскад на ОУ. Это обеспечивает

низкое выходное сопротивление предыдущего каскада и нормальную работу

данного регулятора. Для повышения устойчивости работы схемы (на ВЧ) це-

лесообразно зашунтовать выводы питания ОУ конденсаторами 0,1 мкФ, на-

пример, типа КМ6. Конденсаторы подключаются максимально близко к ОУ.

Элементы для схемы, показанной на рис. 3.22:

§ R1 = 11 К;

§ R2 = 100 K;

§ R3,R4= 11 К;

§ R5 = 3,6 K;

§ R6 = 500 К;

§ R7 = 3,6 K;

§ R8 = 750 Oм;

§ С1,С2 = 0,05 мкФ;

§ С3 = 0,005 мкФ;

§ С4,С5 = 0,1-0.47 мкФ;

§ ОУ — 140УД12, 140УД20, 140УД8 или любые другие ОУ в типовом

включении и желательно с внутренней коррекцией;

Трехполосный регулятор тембра дает лучший результат подавления помех,

чем двухполосный регулятор.

На рис. 3.23 представлен пример схемы трехполосного регулятора тембра НЧ,

СЧ и ВЧ для УНЧ на ОУ.

Этой электронной схеме предшествует каскад на ОУ. Это обеспечивает

низкое выходное сопротивление предыдущего каскада и нормальную работу

данного регулятора. Для повышения устойчивости работы схемы (на ВЧ) це-

лесообразно шунтировать выводы питания ОУ конденсаторами 0,1 мкФ.

Конденсаторы подключаются максимально близко к ОУ.

Элементы для схемы, показанной на рис. 3.23:

■ R1 = 11 K;

■ R2=100 K (H4);

■ R3,R4=11 K;

■ R5 = 1,8 K;

■ R6 = 500 K (B4);

■ R7=1,8 K;

■ R8 = 280 Om;

■ R9 = 3,6 K;

■ RIO =100 К (СЧ);

■ Rl 1=3,6 К;

■ С1=0,05 мкФ;

■ C2 — отсутствует;

■ СЗ = 0,005 мкФ;

■ С4,С5 = 0,1-0,47 мкФ;

■ С6 = 0,005 мкФ;

■ С7 = 0,0022 мкФ;

■ С8 = 0.001 мкФ;

■ ОУ — 140УД8, 140УД20 или любые другие с внутренней коррекцией.

3.4.2. Лазерные микрофоны

В том случае, если вы подняли стекло в автомобиле или закрыли форточку,

может быть использован лазерный микрофон. Первые их образцы были приняты

на вооружение американскими спецслужбами еще в 1960-е годы. В качестве

примера рассмотрим лазерный микрофон ПР-150 фирмы "Hewlett-Packard" с

дальностью действия до 1000 м. Он сконструирован на основе гелий-неонового

или полупроводникового лазера с длиной волны 0,63 мкм (то есть, в видимом

диапазоне; современные устройства используют невидимый ИК-диапазон).

Луч лазера, отраженный от стекла помещения, в котором ведутся переговоры,

оказывается промоделированным звуковой частотой. Принятый фото-

приемником отраженный луч детектируется, звук усиливается и записывается.

Приемник и передатчик выполнены отдельно, имеется блок компенсации помех.

Вся аппаратура размещена в кейсе и имеет автономное питание.

Подобные системы имеют очень высокую стоимость (более $10 тыс.) и, кроме

того, требуют специального обучения персонала и использования компьютерной

обработки речи для увеличения дальности. Существует отечественная система

ЛСТ-ЛЛ2 с дальностью действия менее 100 м и достаточно скромной

стоимостью. Следует отметить, что эффективность применения такой системы

растет с уменьшением освещенности оперативного пространства. [15]

На рис. 3.24 а) показан пример схемы использования лазерного микрофона,

который состоит из лазера с оптической системой, фотоприемника и

соответствующих электронных устройств.

Лазерный микрофон позволяет осуществлять дистанционное прослушивание

помещений по колебаниям оконного стекла (О. Стекла). Данные колебания

модулируют луч лазера, который отражается от поверхности стекла и попадает

на фотоприемник (Ф. приемник) для соответствующего преобразования и

декодирования с помощью электронных устройств.

Существуют разные системы лазерных микрофонов, которые отличаются

составом и схемами использования. На рис. 3.24 б) и рис. 3.24 в) представлены

примеры схем инфракрасных передатчика (ИК-передатчика) и приемника (ИК-

приемника). Эти устройства позволяют "считывать" акустическую информацию

с оконного стекла (звуковые колебания стекла), что позволяет, как и в случае

лазерного микрофона, осуществлять дистанционное прослушивание помещений.

Для этого сфокусированный луч ИК-передатчика направляется на оконное

стекло. ИК-приемник принимает промодулированный сигнал. [15]

Элементы для схемы ИК-передатчика, показанного на рис. 3.24 б):

■ R1 = 50-100 К (R1 и С1 задают частоту генератора несущей — 30-60

кГц);

■ R2=1 K;

■ R3 = 8-10 К (задает ток через ИК-светодиод, средний ток через диод

— 250-ЗООмА);

■ С1 = 150пФ;

■ С2 = 1000-4000 мкФ;

■ DD1(DD1.1,DD1.2) — K561;

■ Т1 — КТ3102, КТ315 или аналогичные транзисторы;

■ Т2 — КТ815, КТ807, КТ801 или аналогичные; возможно использование

вместо Т1 и Т2 одного транзистора КТ827.

Элементы для схемы ИК-приемника, показанного на рис. 3.24 в):

■ R1 = 100-500 Ом (регулирование чувствительности ОУ1: K=1+R3/R1);

■ R2 = 200-300 К;

■ R3 = 300-500 К;

■ R4 = 30-100 К (регулирование громкости);

■ R5 = 1-5 К (регулирование чувствительности ОУ2: К = 1 + R7/R5);

■ R6 = 200-300 К;

■ R7=10-50K;

■ R8 = 10 Oм;

■ R9 = 300-500 К;

■ R10 = 300 К-500 М;

■ R11 = 16-24 К (R11 и С4 могут быть исключены из схемы — в таком

случае R4 = 16-25 К);

■ С1 =0,1-0,2 пФ;

■ С3 = 0,1-0,3 пФ;

■ С4 = 0,3-5 мкФ;

■ С5 = 1-10мкФ;

■ С6 = 5-20мкФ;

■ С7 = 50-500 мкФ;

■ С8 = 0,1 пФ;

■ С9 = 100-500 мкФ;

■ С10 = 0,1-0,2 пФ;

■ С11 =0,3-1 мкФ;

■ С12 = 9-15 пФ;

■ LI C2 настраивается на частоту 30-50 кГц, L1 — 400-500 витков ПЭЛ

0,05-0,07 на каркасе от фильтра ПЧ радиоприемника;.

■ D1 — ФДК261 или аналогичный ИК-фотодиод;

■ D2, D3 — ГД507 или аналогичные (германиевые — меньше порог);

■ А1, А2 — ОУКР548УН1А;

■ Т1, Т2 — КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361 или аналогичные ком-

плементарные (парные) транзисторы;

■ Т — ТМ-2А или аналогичные.

3.4.3. Гидроакустические датчики

Звуковые волны распространяются в воде с очень небольшим затуханием.

Гидроакустики ВМФ научились прослушивать шепот в подводных лодках,

находящихся на глубине десятков метров. Этот же принцип можно применять,

используя жидкость, которая находится в системах водоснабжения и

канализации. Такую информацию можно перехватывать в пределах дома, однако

радиус прослушивания будет очень сильно зависеть от уровня шумов —

особенно в водопроводе. Предпочтительней использовать датчик, ус-

тановленный в батарее отопления. Еще более эффективным будет использование

гидроакустического передатчика, установленного в батарее прослушиваемого

помещения.

3.4.4. СВЧ- и ИК-передатчики

Для повышения скрытности в последние годы стали использовать ин-

фракрасный канал. В качестве передатчика звука от микрофона используется

полупроводниковый лазер. Рассмотрим, к примеру, устройство TRM-1830.

Дальность действия днем составляет 150 м, ночью — 400 м. Время беспре-

рывной работы — 20 часов. Габариты не превышают 26x22x20 мм. К недос-

таткам подобной системы можно отнести необходимость прямой видимости

между передатчиком и приемником и влияние помех.

Повысить скрытность получения информации можно также посредством

использования канала СВЧ-диапазона — более 10 ГГц. Передатчик, выпол-

ненный на диоде Ганца, может иметь очень небольшие габариты. К преиму-

ществам такой системы можно отнести отсутствие помех, простоту и отсутствие

на данный момент эффективных средств контроля. К недостаткам стоит отнести

необходимость прямой видимости, хотя и в меньшей степени, потому что СВЧ

сигнал может все-таки огибать небольшие препятствия и проходит (с

ослаблением) сквозь тонкие диэлектрики (например, шторы на окнах).

3.4.5. Стетоскопы

Стетоскоп представляет собой вибродатчик, усилитель и головные телефоны.

Вибродатчик специальной мастикой прикрепляется к стене, потолку и т.п.

Размеры датчика, на примере устройства DTI, составляют 2,2x0,8 см. Диапазон

частот— 300-3000 Гц, вес — 126 г, коэффициент усиления — 20000. С помощью

подобных устройств можно осуществлять прослушивание разговора через стены

толщиной до 1 м. Стетоскоп может оснащаться проводом, радио или другим

каналом передачи информации. Основным преимуществом стетоскопа можно

считать трудность выявления, потому что он может устанавливаться в соседних

помещениях.

В качестве примера приведем два устройства: SIPE RS и SIPE OPTO2000,

которые отличаются каналом передачи. Микрофон-стетоскоп размером 2x3 см

обеспечивает прослушивание через стены толщиной до 50 см и оконные рамы с

двойными стеклами. Мощность передатчика SIPE RS — 20 мВт. Дальность —

250 м. Размеры передатчика составляют 44x32x14 мм, масса — 41 г. Время

беспрерывной работы— 90 часов. ИК-система SIPE OPTO 2000 обеспечивает

радиус действия 500 м и имеет широкую диаграмму направленности [15].

Существуют стетоскопы, у которых чувственный элемент, усилитель и

радиопередатчик объединены в одном корпусе. При очень небольших габаритах

радиостетоскоп достаточно прикрепить с помощью специальной липкой массы к

стене, полу или потолку в соседним помещении.

Стетоскоп АД-50 позволяет не только прослушивать разговоры через стены,

оконные рамы, двери, но и передавать информацию по радиоканалу. Имеет

высокую чувствительность и обеспечивает хорошую разборчивость речевого

сигнала. Рабочая частота составляет 470 МГц. Дальность передачи — до 100 м.

Время беспрерывной работы — 24 часа. Размеры — 40x23 мм.

Большинством специалистов прогнозируется постоянный рост случаев

использования стетоскопов, что в первую очередь объясняется удобством

применения подобной техники, а также тем, что их чрезвычайно тяжело найти.

На любительском уровне решить проблему применения стетоскопов можно

следующим образом. Необходимо просто взять пьезокристалл и приклеить его

эпоксидным клеем к стене, а затем подключить его к усилителю короткими

проводниками. В качестве микрофонов-стетоскопов лучше использовать

большие и плоские пьезокристаллы. Найти такой пьезокристалл можно в

обычном устаревшем проигрывателе (ГЗП-308), электронных часах, игрушках

(ЗП-1, ЗП-22 и т.п.) [15].

Ниже представлены примеры схемной реализации малошумящих УНЧ,

применяемых для микрофонов-стетоскопов.

На рис. 3.25 представлена схема простого УНЧ с высоким входным со-

противлением и двойным источником питания. Источником сигнала служит

пьезоэлемент или пьезоизлучатель. Микрофон-стетоскоп, R4C4, С2, С3 обес-

печивают устойчивость УНЧ (на ВЧ). Конденсаторы С2, С3 размещают мак-

симально близко к ОУ.

Элементы для схемы, изображенной на рис. 3.25:

■ R1 = 100 K-1 M (регулировка громкости);

■ R2 = 10-20 К (регулировка чувствительности);

■ R3 = 1-2M;

■ R4=10 Oм;

■ C1 = 0,1-1,0 мкФ;

■ С2, СЗ = 0,1-0,3 мкФ;

■ С4 = 0,1 мкФ;

■ А1 — ОУ — 140УД12, 140УД20, 140УД8 или любые другие ОУ с

внутренней коррекцией;

■ Т1, Т2 — КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361 или аналогичные ком-

плементарные (парные) транзисторы;

■ В1 — пьезоэлемент ГЗП-308, ПЭ-1 или аналогичные;

■ В2 — пьезоизлучатель ЗГИ, ЗП-22 или аналогичные;

■ Т — ТМ-2А или аналогичные.

На рис. 3.26 представлена схема простого УНЧ с высоким входным со-

противлением и одним источником питания. Источником сигнала служит

пьезоэлемент или пьезоизлучатель. Микрофон-стетоскоп, R4C4, С2 обеспе-

чивают устойчивость УНЧ (на ВЧ). Конденсатор С2 размещают максимально

близко к ОУ.