Технические средства получения информации.

• с параболическим отражателем;
• резонансный микрофон.

Микрофон с параболическим отражателем.

Резонансный микрофон.

Вместо резонансной системы можно использовать параболический рефлектор диаметром от 30 до 80 см.

Таблица 2. Расчетные данные для использования в избирательной системе от 1 до 37 трубок.

Элементы для схемы ИК-передатчика:

R₁=50к-100к (R₁ и С₁ задают частоту генератора несущей - 30кГц-50кГц), R₂=1k, R₃=8-10 (задает ток через ИК-светодиод, среднее значение - 250мА-300мА);

C₁=150, C₂=1000мкФ-4000мкФ;

DD1 (DD1.1, DD1.2) - К561;

D₁ - АЛ119А;

T₁ - КТ3102, КТ315 или аналогичные транзисторы;

T₂ - КТ815, КТ807 или аналогичные, возможно использование вместо Т₁ и Т₂ одного транзистора КТ827.

Элементы для схемы ИК-приемника:

R₁=100-500 (регулировка чувствительности ОУ1: К=1+R₃/R₁), R₂=200k-300k, R₃=300k-500k, R₄=30k-100k (регулировка громкости), R₅=1k-5k (регулировка чувствительности ОУ2: К=1+R₇/R₅), R₆=200k-300k, R₇=10k-50k, R₈=10, R₉=300k-500k, R₁₀=300k-500k, R₁₁=16k-24k (R₁₁ и С₄ могут быть исключены из схемы, в этом случае R₄=16k-25k);

C₁=0.1-0.2, C₃=0.1-0.3, C₄=0.3-5мкФ, C₅=1мкФ-10мкФ, C₆=5мкФ-20мкФ, C₇=50мкФ-500мкФ, C₈=0.1, C₉=100мкФ-500мкФ, C₁₀=0.1-0.2, C₁₁=0.3-1мкФ, C₁₂=9н-15н;

L₁C₂ настраиваются на частоту 30-50 кГц, L₁ - 400-500 витков ПЭЛ 0.05-0.07 на каркасе от фильтра ПЧ радиоприемника.

D1 - ФДК261 или аналогичные ИК-фотодиоды;

D2,D3 - ГД507 или аналогичные (германевые - меньше порог);

A1,A2 - ОУ ИС КР548УН1;

Т₁, Т₂ - КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361, или аналогичные комплементарные (парные) транзисторы;

Т - ТМ-2А или аналогичные.

---

---

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, находящуюся в системах водоснабжения и канализации. Такую информацию можно перехватывать в пределах здания, но радиус прослушивания будет очень сильно зависеть от уровня шумов, особенно в водопроводе.

Предпочтительнее использовать датчик, установленный в батарее отопления. Еще более эффективным будет использование гидроакустического передатчика, установленного в батарее прослушиваемого помещения.

Данных о применении в России подобных устройств в целях коммерческой разведки в настоящее время не имеется.

---

СВЧ и ИК передатчики.

Для повышения скрытности в последние годы стали использовать инфракрасный канал. В качестве передатчика звука от микрофона используется полупроводниковый лазер. В качестве примера рассмотрим устройство ТRМ-1830. Дальность действия днем составляет 150 м, ночью - 400 м, время непрерывной работы - 20 часов. Габариты не превышают 26х22х20 мм. К недостаткам подобной системы можно отнести необходимость прямой видимости между передатчиком и приемником и влияние помех. Самое громкое дело с применением ИК канала - Уотергейт.

Повысить скрытность получения информации можно также с помощью использования канала СВЧ диапазона - более 10 ГГц. Передатчик, выполненный на диоде Ганца, может иметь очень небольшие габариты. В эксперименте, проведенном авторами, обеспечивалась дальность более 100 м. К преимуществам такой системы можно отнести отсутствие помех, простоту и отсутствие в настоящее время эффективных средств контроля. К недостаткам следует отнести необходимость прямой видимости, хотя и в меньшей степени, т.к. СВЧ сигнал может все-таки огибать небольшие препятствия и проходит (с ослаблением) сквозь тонкие диэлектрики, например, шторы на окнах. Данных о применении СВЧ канала в России у авторов не имеется.

---

На рис. 10 представлены схемы простых оптических передатчиков для светотелефонов.

На рис.10 — оптические передатчики с модуляцией луча света: а, б — примеры схем передатчиков, использующих видимый (а) и инфракрасный (б) свет. Устройство на рис.10 а обеспечивает передачу информации АМ-модуля-цией интенсивности светового луча (электромагнитное излучение видимой части спектра). При использовании простейшей оптической системы дальность связи может составить в дневное время несколько сотен метров, а в ночное -- более 1 км, В качестве простейшей оптической системы можно использовать следующие средства: у источника излучения (электрическая лампочка) — рефлектор (например, электрический фонарик), у приемника (фотодиод) — фокусирующая линза или рефлектор.

Элементы для схемы передатчика светотелефона с модуляцией луча видимого света, рис.10 а:

R₁=50к-100к (определяет входное сопротивление устройства), R₂=300к, R₃=300к (регулировка начального тока через излучающий элемент — лампочку накаливания), R₄=300к, R₅=1к-5к, R₆=100к-300к (коэффициент усиления каскада на ОУ — 1+R5/R5), R₇=5-10 (уменьшает влияние разброса параметров лампочки и изменение ее сопротивления от протекающего тока, повышает температурную стабильность);

С₁=0.1-0.3, С₂=0.1мкФ-5мкФ, С₃=5мкФ-50мкФ, С₄=0.1, С₅=100мкФ-1000мкФ;

А₁ — ОУ К140УД8 или аналогичные ОУ, напряжение питания может быть увеличено или уменьшено до уровня, которое допускают технические условия на ОУ.

Т₁ — КТ3102 или другие аналогичные транзисторы;

Т₂ — КТ815 или другие аналогичные транзисторы, возможно использование вместо Т₁ и Т₂ одного транзистора КТ827;

L₁ — лампочка накаливания на 6.3В, возможно использование лампочек на другие напряжения, например, 3.6В, 12В и т.д.

Настройка:

Переменным резистором R₃ устанавливается рабочая точка выходного транзистора (ОУ, Т₁, Т₂). Ток покоя, протекающий через этот транзистор, задает начальную интенсивность свечения лампы. Значительный начальный ток необходим для компенсации инерционных свойств лампы накаливания. Именно из-за инерционных свойств лампы, вызывающих искажения сигнала, глубина модуляции не может быть значительной: ток покоя не достигает нуля. Глубина модуляции (громкость) уртанавливается с помощью резистора R₁ (громкость). С целью ограничения искажений сигнала этот уровень обычно составляет всего несколько процентов. Величина начального тока и величина R₇ зависят от типа используемой лампочки. Величина начального тока выбирается с учетом изменения тока модуляции. Для нормальной эксплуатации и достижения максимальной дальности связи необходимо выполнить взаимную ориентацию излучающего элемента передатчика и датчика приемника. Это означает, что линия, вдоль которой осуществляется излучение, должна быть направлена на датчик приемника. Датчик же должен быть направлен на источник и ориентирован так, чтобы сигнал был максимален.

В данном устройстве возможно использование современных светоизлучающих диодов, обеспечивающих сравнительно высокую яркость излучения. Частотные свойства, надежность и экономичность у элементов этого класса значительно лучше, чем у ламп накаливания. Для достижения большей мощности излучения и дальности передачи возможно одновременное использование нескольких светодиодов.

Для повышения мощности излучения (и дальности), достижения экономичности (КПД) данных устройств связи целесообразно вместо чисто аналогового модулирующего сигнала использовать импульсную модуляцию, например, широтно-импульсную. Одним из вариантов такого решения может быть, например, использование усилителей класса D, к выходу которых можно подсоединить светодиоды. Учитывая повышенный коэффициент искажений, что характерно для усилителей класса В, в приемниках необходимо предусмотреть соответствующее фильтрование сигналов.

К сожалению, электромагнитное излучение видимой части спектра обладает рядом свойств, снижающих привлекательность его использования в подобных устройствах. Это и низкая прозрачность многих передающих сред, иногда недостаточная скрытность луча, слабая способность к отражению от препятствий и т.д.

Во многих случаях хорошей альтернативой может служить инфракрасное излучение.

Используя светоизлучающие диоды инфракрасной части диапазона, удается создать значительное число устройств, облегчающих и украшающих жизнь. Достаточно вспомнить хотя бы пульты дистанционного управления бытовыми устройствами, например, телевизорами, видеомагнитофонами и т.д. На основе аналогичных свето- и фотодиодов можно сконструировать устройства оптической связи.

Один из вариантов схемы передатчика светотелефона (фототелефона) с модуляцией инфракрасного излучения приведен на рис.11 б. Схема и ее настройка во многом аналогичны предыдущей схеме оптического передатчика (рис.10 а) с модуляцией луча видимого света. Элементы аналогичны схеме а), кроме R₇ и L₁(R₇ заменяется резистором R₈ - 8-10(ограничивает ток через ИК-светодиод, уменьшает влияние разброса параметров светодиода и повышает температурную стабильность, средний ток через излучающий диод - 250мА-300мА); L₁ заменяется D₁ - АЛ119А).

Настройка:

Переменным резистором R₃ устанавливается рабочая точка выходного транзистора. Ток транзистора задает начальный ток и интенсивность потока (свечения) излучающего в отсутствии сигнала. Величина начального тока выбирается с учетом изменения модуляции. Глубина модуляции (громкость) устанавливается с помощью резистора R₁ (громкость) и значительно выше, чем в предыдущем случае: ток через диод от максимального уровня уменьшается практически до нуля. Для нормальной эксплуатации и максимальной дальности связи, как и в предыдущем случае, необходимо выполнить взаимную ориентацию излучающего элемента передатчика и приемника.

---

На рис.11 приведены примеры схем оптических приемников, которые могут быть использованы совместно с описанными оптическими передатчиками - устройствами, обеспечивающими модуляцию световых лучей видимого и инфракрасного диапазонов. На рис.11 а представлен вариант схемы приемника на ИС 548УН1А, содержащей в своем составе два малошумящих ОУ, требующих для своей работы однополярного питания напряжением 9В-30В. Данная схема может быть использована в составе фотоприемопередатчика как для диапазона видимого света, так и для инфракрасного излучения. На рис.11 б представлен вариант схемы приемника на ОУ широкого применения. Особенностью данной схемы является использование в первом каскаде полевого транзистора. Это позволило достичь высокого уровня соотношения - сигнал/шум и необходимого высокого входного сопротивления усилителя при использовании ОУ с низким входным сопротивлением.

Элементы для схемы приемника на рис.11 а:

R₁=1к-5к (регулировка чувствительности ОУ1: K=1+R₃/R₁), R₂=200к-300к, R₃=100к-500к, R₄=30к-100к (регулировка громкости), R₅=1к-5к (регулировка чувствительности ОУ2: K=1+R₇/R₆), R₆=200к-300к, R₇=10к-50к, R₈=10, R₉=300к-500к, R₁₀=300к-500k;

С₁=0.1-0.2, С₂=5мкФ-20мкФ, С₃=0.1-0.3, С₄=0.3-5мкФ, С₅=1мкф-10мкФ, С₆=5мкФ-20мкФ, С₇=50мкФ-500мкФ, С₈=0.1, С₉=100мкФ-500мкФ, С₁₀=0.1-0.3;

D1 - тип светодиода зависит от параметров излучающего элемента, например, для инфракрасного диапазона ФДК261, ФД-25к, ФД-8к или аналогичный ИФ-фотодиод;

А1, А2 - ОУ ИС КР548УН1;

Т₁, Т₂ - КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361, или аналогичные комплементарные (парные) транзисторы;

Т - ТМ-2А или аналогичные.

Элементы для схемы приемника на рис.11 б:

R₁=1к-5к (регулировка чувствительности ОУ1: К=1+R₃/R₁), R₃=100к-500к, R₄=10к-50к (регулировка громкости), R₅=1к-5к (регулировка чувствительности ОУ2: К=1+R₇/R₅), R₇=10к-50к, R₈=10, R₉=1k-2k, R₁₀=820-1.2к, R₁₁=2к-3к, R₁₂=R₁₃=50к-200к, R₁₄=R₁₅=200к-ЗООк;

С₁=0.1-0.2, С₂=5мкФ-20мкФ, С₃=0.1-0.3, С₄=1мкФ-5мкФ, С₅=1мкф-10мкФ, С₆=5мкФ-20мкФ, С₇=50мкФ-500мкФ, С₈=0.1, С₉=100мкФ-500мкФ;

D1 - тип светодиода зависит от параметров излучающего элемента, например, для инфракрасного диапазона ФДК261, ФД-25к, ФД-8к или аналогичный ИФ-фотодиод;

D2 - стабилитрон КС168А, КС162А, КС156А, при напряжении питания 9В - КС156А, КС147А, КС139А;

А1, А2 - ОУ К140УД8, К140УД6 и др. ОУ;

Т₁, Т₂ - КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361, или аналогичные комплементарные (парные) транзисторы;

Т - ТМ-2А или аналогичные.

---

Стетоскопы.

Стетоскоп представлет собой вибродатчик, усилитель и головные телефоны. Вибродатчик специальной мастикой прикрепляется к стене, потолку и т.п. Размеры датчика, на примере устройства DTI, составляют 2.2х0.8 см, диапазон частот - ЗОО-ЗООО 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 обнаружения, т.к. он может устанавливаться в соседних помещениях.

В качестве примера приведем два устройства - SIPE RS и SIPE ОРТО2000, отличающиеся каналом передачи. Микрофон-стетоскоп размером 2хЗ 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 44х32х14 мм, масса - 41 г, время непрерывной работы - 90 часов. ИК система SIPE ОРТО 2000 обеспечивает радиус действия 500 м и имеет широкую диаграмму направленности. Существуют стетоскопы, в которых чувствительный элемент, усилитель и радиопередатчик объединены в одном корпусе. Имеющий очень небольшие габариты, радиостетоскоп достаточно прикрепить с помощью специальной липкой массы к стене, полу или потолку в соседнем помещении.

---

Ниже описано устройство, которое может служить прообразом микрофона-стетоскопа, и принцип его работы. Принципиальная схема устройства приводится на рис. 12.

Усилитель звуковой частоты собран на микросхеме DA1 типа К140УД6. Резисторы R₁ и R₂ задают режим работы микросхемы. Коэффициент усиления определяется значением сопротивления резистора R₃. Транзисторы VT₁ типа КТ315 и VT₂ типа КТ361 включены по схеме эмиттерных повторителей и усиливают выходной сигнал по току. Нагрузкой усилителя служат головные телефоны ТЭМ-2.

Датчик вибрации делается из пьезокерамической головки В1, снятой со старого проигрывателя. Виброколебания преобразуются пьезадатчиком в электрические и усиливаются усилителем DA1. В качестве пьезодатчика В2 можно применить пьезоизлучатель типа ЗП-1, ЗП-22 и им подобные от электронных часов и игрушек. Они хорошо воспроизводят частоты в диапазоне 800-3000 Гц, что, в основном, перекрывает речевой диапазон частот.

При необходимости можно усилить сигнал до нужной величины, используя дополнительный усилитель звуковой частоты. Сигнал на него поступает с выхода операционного усилителя DA1. Подобный датчик может быть с успехом использован и в качестве датчика охранной сигнализации. В качестве пьезодатчика В1 можно использовать, например, ПЭ-1, ГЗП-308 и другие.

---

---

---

Технические средства защиты информации.

Акустические генераторы шума используются для зашумления акустического диапазона в помещениях и в линиях связи, а также для оценки акустических свойств помещений.

Под "шумом" в узком смысле этого слова часто понимают так называемый белый шум, характеризующийся тем, что его амплитудный спектр распределен по нормальному закону, а спектральная плотность мощности постоянна для всех частот.

В более широком смысле под шумом, по ассоциации с акустикой. понимают помехи, представляющие собой смесь случайных и кратковременных периодических процессов. Кроме белого шума выделяют такие разновидности шума, как фликкер-шум и импульсный шум. В генераторах шума используется белый шум, так как даже современны ми способами обработки сигналов этот шум плохо отфильтровывает ся. Ниже приводятся несколько схем различных генераторов шума.

Самым простым методом получения белого шума является использование шумящих электронных элементов (ламп, транзисторов, различных диодов) с усилением напряжения шума. Принципиальная схема несложного генератора шума приведена на рис. 13.

Источником шума является полупроводниковый диод - стабилитрон VD₁ типа КС168, работающий в режиме лавинного пробоя при очень малом токе. Сила тока через стабилитрон VD₁ составляет всего лишь около 100 мкА. Шум, как полезный сигнал, снимается с катода стабилитрона VD₁ и через конденсатор С₁ поступает на инвертирую щий вход операционного усилителя DA1 типа КР140УД1208. На не инвертирующий вход этого усилителя поступает напряжение смещения, равное половине напряжения питания с делителя напряжения выполненного на резисторах R₂ и R₃. Режим работы микросхемы определяется резистором R₅, а коэффициент усиления - резистором R₄. С нагрузки усилителя, переменного резистора R₆ , усиленное напряжение шума поступает на усилитель мощности, выполненный на микросхеме DA2 типа К174ХА10. С выхода усилителя шумовой сигнал через конденсатор С₄ поступает на малогабаритный широкополосный громкоговоритель В1. Уровень шума регулируется резистором R₆.

Стабилитрон VD₁ генерирует шум в широком диапазоне частот от единиц герц до десятков мегагерц. Однако на практике он ограничен АЧХ усилителя и громкоговорителя. Стабилитрон VD₁ подбирается по максимальному уровню шума, так как стабилитроны представляют собой некалиброванный источник шума. Он может быть любым с напряжением стабилизации менее напряжения питания.

Микросхему DA1 можно заменить на КР1407УД2 или любой операционный усилитель с высокой граничной частотой коэффициента единичного усиления. Вместо усилителя на DA2 можно использовать любой УЗЧ.

---

---

Для скрытности проведения перехвата речевых сообщений из помещений могут быть использованы устройства, в которых передача информации осуществляется в оптическом диапазоне. Чаще всего используется невидимый для простого глаза инфракрасный диапазон излучения.

Наиболее сложными и дорогостоящими средствами дистанционного перехвата речи из помещений являются лазерные устройства. Принцип их действия заключается в посылке зондирующего луча в направлении источника звука и приеме этого луча после отражения от каких-либо предметов, например, оконных стекол, зеркал и т. д. Эти предметы вибрируют под действием окружающих звуков и модулируют своими колебаниями лазерный луч. Приняв отраженный от них луч, можно восстановить модулирующие колебания.

Исходя из этого, рассмотрим один из достаточно простых, но очень эффективных способов защиты от лазерных устройств. Он заключается в том, чтобы с помощью специальных устройств сделать амплитуду вибрации стекла много большей, чем вызванную голосом человека. При этом на приемной стороне возникают трудности в детектированип речевого сигнала. Ниже приведены схемы и описания некоторых подобных устройств.

Этот модулятор питается от сети переменного тока напряжением 220 В. Принципиальная схема модулятора приведена на рис. 14.

Напряжение сети гасится резисторами R₁ и R₂ и выпрямляется диодом VD₁ типа КД102А. Конденсатор С₁ уменьшает пульсации выпрямленного напряжения. Модулятор выполнен на одной микросхеме К561ЛЕ5. По своему схемному пострению он напоминает генератор качающей частоты или частотный модулятор. На элементах DD1.3 и DD1.4 собран управляющий генератор низкой частоты. С его выхода прямоугольные импульсы поступают на интегрирующую цепочку R₅, С₄. При этом конденсатор С₄ то заряжается через резистор R₅, те разряжается через него. Поэтому на конденсаторе С4 получается напряжение треугольной формы, которое используется для управления генератором на элементах DD1.1, DD1.2. Этот генератор собран по схеме симметричного мультивибратора. Конденсаторы С₂ и С₃ поочередно заряжаются через резисторы R₃ и R₄ от источника треугольно то напряжения. Поэтому на выходе генератора будет иметь место сигнал, частота которого "плавает" в области звуковых частот речевого диапазона. Поскольку питание генератора не стабилизировано, то это приводит к усложнению характера генерируемых сигналов. Нагрузкой генератора служат пьезокерамические излучатели ZQ₁ и ZQ₂ типа ЗП-1.

Микросхему DD1 можно заменить на К561ЛА7 и даже на К561ЛН1 , К561ЛН2, либо на микросхемы серий 564, 1561.

Излучатели ZQ₁ и ZQ₂ могут быть любыми, их, количество может быть от одного до четырех. Они могут быть соединены последовательно или параллельно-последовательно.

---

Данное устройство вызывает вибрацию стекла с различной частотой, тем самым устраняя основной недостаток простейшего модулятора. Оно выполнено на двух цифровых схемах 561 серии. В качестве вибропреобразователя используется пьезокерамический преобразователь. Принципиальная схема устройства приведена на рис. 15.

Модулятор собран на микросхемах К561ЛН2 и К561ИЕ8. Генератор тактовых импульсов собран на элементах DD1.1, DD1.2, резисторе R₁ и конденсаторе С₁ по схеме несимметричного мультивибратора. С выхода генератора тактовые импульсы поступают на вход счетчика DD2 типа К561ИЕ8. Эта микросхема имеет встроенный дешифратор, поэтому напряжение высокого уровня поочередно появляется на выходах счетчика в соответствии с количеством пришедших импульсов. Допустим, что после прихода очередного тактового импульса уровень логической единицы появился на выходе 2 микросхемы DD2 (выв. 4). На остальных выходах присутствует уровень логического нуля. Положительное напряжение начинает заряжать конденсатор С₂ по цепи VD₃, R₄, R₁₂. При достижении на конденсаторе С₂ напряжения, достаточного для открывания транзистора VT₁ типа КТЗ15, последний открывается, и на выходе элемента DD1.4 появляется уровень логического нуля. Конденсатор С₂ быстро разряжается через диод VD₁₁ типа КД522. Транзистор VT₁ закрывается, и процесс заряда конденсатора С₂ возобновляется по той же зарядной цепи. С приходом очередного тактового импульса уровень пол.ожительного напряжения появляется только на выходе 3 (выв. 7). Теперь конденсатор С₂ заряжается по цепи VD₄, К₅, R₁₂. Так как суммарное сопротивление этой цепи меньше, чем сопротивление цепи VD₃, R₄, R₁₂, то заряд конденсатора С₂ до напряжения открывания происходит быстрее. Частота импульсов на выходе этого управляемого генератора увеличивается. Прямоугольные импульсы поступают на вибронреобразователь ZQ₁, выполненный на основе пьезокерамического преобразователя .

Микросхемы DD1 и DD2 можно заменить на аналогичные - серий 176, 564, 1561. Резисторы - типа МЛТ-0,125. Сопротивления резисторов R₂-R₁₁ могут быть любыми из интервала 10 кОм - 1 МОм. Резисторы одинакового номинала лучше не использовать. Диоды VD₁-VD₁₁ могут быть любыми, например, КД521, Д9, Д18, КД510 и др. Транзистор VT₁ можно заменить на КТ3102. Пьезокерамический преобразователь ZQ₁ может быть любой, от игрушек или телефонных аппаратов. Питание устройства осуществляется от батарейки типа "Крона". Вибродатчик ZQ₁ приклеивается на стекло клеем "Момент". Сигнал к нему подводится по проводам от элемента DD1.6.

Настройка заключается в установке частоты тактового генератора подбором конденсатора С₁ или резистора R₁. Частота тактовых импульсов выбирается около 2-3 Гц.