63950 (Разработка лабораторной установки по исследованию каналов утечки речевой информации), страница 6

Измерения проводить с помощью шумомера 00014 (режим "EXT") и октавного фильтра 00016 (режим "FIL", настройка поочередно на 250 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 4 кГц, 8 кГц);

1.7.Закрыть камеру.

2.Этап измерений.

2.1.Определение числа точек измерений.

1. Включить ГШ и ДАП с настройками "белого шума";

2. Перестраивая СМ в диапазоне в диапазоне частот 17510000 Гц найти "пики" уровней наведенного сигнала;

3. Определить частоту "пиков" fпi, для чего на вход СМ, не изменяя настроек, подключит ГЗЧ и регулировкой частоты добиться максимального показания стрелочного индикатора СМ. Частота ГЗЧ является искомой величиной;

4. Перестраивая, относительно найденной частоты пика, СМ найти минимумы значений уровня наведенного сигнала слева и справа от частоты пика;

5. Определить частоты минимумов наведенного сигнала fmнi и fmвi аналогично пункта 2.2.3

где fmнi – частота соответствующая минимальному значению ниже fп;

fmвi – частота соответствующая минимальному значению выше fп;

1. Находится частотная полоса выброса fi = fmвi – fmнi;

2. Из ряда значений fi выбирается наименьшее;

3. Определить число точек частотного анализа в соответствии с выражением (4.5):

, (4.5)

где F = 5600 – 175 Гц – полоса анализа.

1. Минимальное число точек анализа определяется количеством среднегеометрических значений октавных полос анализируемого спектра n_min = 5;

Данная процедура иллюстрируется графически на рис. 4.1

Рис. 4.1. Графическая иллюстрация нахождения числа точек измерения.

1. Этап исследований.

   1. Настроить СМ на частоту f1=250 Гц и измерить уровень шумов Uш.изм1 наводимый на исследуемое устройство с учетом коэффициента усиления СУ=100, т.е. провести нормировку Uш1=Uш.изм1/100;

   2. Подключить ГЗЧ к ДАП и задать частоту f1=250 Гц;

   3. С помощью СМ определить Pmin при котором фиксируется значение Uс+ш;

   4. Изменяя давление Р = Рmin + nP,

где P = 10 дБА;

n = 1, 2…N.

Р Рmin + n_maxP = Pmax, проводится операция фиксирования U(с+ш)изм на данной частоте, с учетом нормировки U(с+ш)= U(с+ш)изм/100

1. Установить частоту на ГЗЧ fi= fi + nf;

2. Повторить пункты 3.1. – 3.4. для частот fi;

3. Вычислить значение уровня наведенного сигнала Uci по формуле (4.6) и построить семейство кривых Uc(f, Р).

(4.6)

2. Полученные данные с учетом коэффициента усиления СУ сводятся в табл. 4.1

Таблица 4.1

Результаты экспериментальных данных

Uш

P1

P2

Pn

Uс+ш

Uc

Uс+ш

Uс

Uс+ш

Uс

f1

f2

Fn

1. Для заданных нормированных значений Eн и Р₀ определить степень защищенности канала по величине допустимого звукового давления в месте установки исследуемого образца Рдоп, исходя из следующих соображений;

2. Для значений величины акустического давления в месте установки исследуемого образца Рn находится коэффициент акустоэлектрических преобразований (КАЭП) по формуле (4.7)

. (4.7)

1. После чего вычисляется эффективное значение этого коэффициента, согласно выражения (4.8):

, (4.8)

где n – количество контролируемых точек частотного диапазона;

1,7 – коэффициент "запаса".

3.13.Допустимое значение акустического давления P_доп определяется из соотношения (4.9):

. (4.9)

3.14. Строится зависимость Рдоп (Рn) по которой можно судить о степени защищенности данного канала;

Канал является защищенным, если выполняется условие РдопР₀.

Далее делаются соответствующие выводы о степени защищенности данного канала утечки информации, предлагаются способы защиты в случае неудовлетворительных результатов.

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

5.1.Калибровка измерительного микрофона 1

Для дальнейшей работы по исследованию каналов утечки информации необходимо снять характеристики измерительного микрофона 1.

5.1.1.Калибровка ИМ1 в соответствии с тональным методом исследования акустических и вибрационных каналов утечки информации.

Калибровка И.М. 1состоит из следующих этапов.

Измерительный микрофон 1 калибруем в зависимости от давления акустического поля, развиваемого внутри камеры P_j (40…100) дБА для ряда частот f_i = [250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000] Гц.

1. установить внутрь камеры и.м. 2;

2. провести калибровку селективного микровольтметра (С.М.) В6-9;

3. установить с помощью ГЗЧ и ДАП давление акустического поля P1 = 40 дБА на частоте f1 = 250 Гц, P контролируем с помощью шумомера (режим "EXT") и октавного фильтра (режим "FIL", настройка на 250 Гц);

4. подключить С.М. к выходу и.м. 1;

5. настроить С.М. на частоту f1 (включить диапазон "узкая полоса" 200-2кГц, с помощью ручек частота и , добиться максимального показания стрелочного индикатора) и зафиксировать величину напряжения на И.М. 1 U_к1;

6. повторить пункты 1.1.3. – 1.1.5. для величин давления акустического поля, развиваемого внутри камеры из ряда P_j;

7. повторить пункты 1.1.3. – 1.1.6. для ряда частот f_i;

8. построить семейство кривых U_кj (P_j) для значений f_i.

Семейство кривых представлено на рис. 5.1, рис. 5.2, рис. 5.3.

5.1.2 Калибровка ИМ1 в соответствии с шумовым методом исследования акустических и вибрационных каналов утечки информации.

И.М. 1 калибруем в зависимости от интегрального уровня давления акустического поля, развиваемого внутри камеры P_j (70…100) дБА.

1. установить внутрь камеры и.м. 2;

2. провести калибровку (С.М.) В6-9;

3. установить с помощью генератора шума и ДАП шум с нормальным распределением плотности вероятности мгновенных значений в октавных полосах с f_ср = 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц (низкочастотный отрезок "белого шума"), для этого с помощью октавного эквалайзера на ДАП выстраиваем характеристику по закону lg 2ⁿ, где n – номер октавной полосы начиная с нулевой, т.е. с тенденцией увеличения давления акустического поля в октавной полосе на 3 дБА с возрастанием n, P контролируем с помощью шумомера (режим "EXT") и октавного фильтра (режим "FIL", настраивая поочередно на 250Гц, 500Гц, 1кГц, 2кГц, 4кГц, 8кГц);

4. установить интегральный уровень давления акустического поля P1 = 70дБА, внутри камеры, P контролируем с помощью шумомера (режим "EXT") и октавного фильтра (режим "LIN");

5. подключить С.М. к выходу и.м. 1;

6. зафиксировать величину напряжения на И.М. 1 U_кш1 (включить диапазон "широка полоса" на С.М.);

7. повторить пункты 1.2.4. – 1.2.6. для величин интегрального уровня давления акустического поля, развиваемого внутри камеры из ряда P_j;

8. построить зависимость U_кшj (P_j).

Зависимость U_кшj (P_j) представлена на рис. 5.4

5.1.3 Калибровка ИМ1 в соответствии с тональным методом исследования акустоэлектрических каналов утечки информации.

И.М. 1 калибруем в зависимости от частоты f_i(250…10000Гц) для давления акустического поля, развиваемого внутри камеры P_j = [60, 70, 80, 90, 100дБА].

1. установить внутрь камеры и.м. 2;

2. провести калибровку селективного микровольтметра (С.М.) В6-9;

3. установить с помощью ГЗЧ и ДАП давление акустического поля P1 = 40 дБА на частоте f1 = 250 Гц, P контролируем с помощью шумомера (режим "EXT") и октавного фильтра (режим "FIL", настройка на 250 Гц);

4. настроить С.М. на частоту f1 (включить диапазон "узкая полоса" 200-2кГц, с помощью ручек частота и , добиться максимального показания стрелочного индикатора) и зафиксировать величину напряжения на И.М. 1 U_к1;

5. повторить пункты 1.3.3. – 1.3.4. для ряда частот f_i;

6. повторить пункты 1.3.3. – 1.3.4. для значений давления акустического поля, развиваемого внутри камеры P_j;

7. построить семейство кривых U_кj (f_i) для значений P_j.

Семейство кривых представлено на рис. 5.5, рис. 5.6, рис. 5.7.

5.1.4 Калибровка и.м.1 в соответствии с шумовым методом исследования акустоэлектрических каналов утечки информации.

Процедура калибровки И.М. 1 аналогична указанной в пункте 1.2.

Рис. 5.1 Зависимость напряжения на микрофоне Uк от величины звукового давления P, развиваемого внутри камеры для частот f1=250Гц, f2=500Гц, f3=1кГц, f4=2кГц, f5=4кГц, f6=8кГц (Uк=0100мкВ)

Рис. 5.2 Зависимость напряжения на микрофоне Uк от величины звукового давления P, развиваемого внутри камеры для частот f1=250Гц, f2=500Гц, f3=1кГц, f4=2кГц, f5=4кГц, f6=8кГц (Uк=1001000мкВ)

Рис. 5.3 Зависимость напряжения на микрофоне Uк от величины звукового давления P, развиваемого внутри камеры для частот f1=250Гц, f2=500Гц, f3=1кГц, f4=2кГц, f5=4кГц, f6=8кГц (Uк=10005000мкВ)

Рис. 5.4 Зависимость напряжения на микрофоне Uкш от величины интегрального уровня звукового давления P, развиваемого внутри камеры

Рис. 5.6. Зависимость напряжения на микрофоне Uк от частоты для величины звукового давления, развиваемого внутри камеры P1=60 дБА, Р2=70 дБА.

Рис. 5.7. Зависимость напряжения на микрофоне Uк от частоты для величины звукового давления, развиваемого внутри камеры P3=80 дБА, Р4=90 дБА.

Рис. 5.8. Зависимость напряжения на микрофоне Uк от частоты для величины звукового давления, развиваемого внутри камеры P5=100 дБА.

1. Экспериментальные исследования воздушного канала

Эксперименты проводились в учебной лаборатории. В качестве исследуемого образца примем преграда с уплотнительными звукоизолирующими прокладками.

5.2.1 Исследование воздушного канала без использования внешнего источника шума