Порядок виконання роботи

1. Побудувати АЧХ фільтра «Граніт-8», для чого: виставити на вході фільтра напругу від 3 до 10 В і ручкою генератора 10 В на МВМ, тумблер розподільної коробки на Вхід; множник на 1. Переключити тумблер на Вихід і знімати АЧХ від 30 Гц (0,032 кГц) до 200000 Гц (200,0 кГц).

F, кГц	U, В	F, кГц	U, В

2. Побудувати прохідну характеристику телефонного фільтра, для чого необхідно встановити частоту в мовному діапазоні від 300 Гц до 3500 Гц, тумблер на Вхід, МВМ на 10 В, рукоятка на 10 В, переключити тумблер на Вихід, зняти дані:

Uвх.	Uвих.	Uвх.	Uвих.

Лабораторна робота №3

Дослідження функціональних можливостей радіозакладок

Мета роботи: Практичне вивчення принципів структурної побудови та функціональних можливостей радіозакладок. Зняти осцилограми напруги основних функціональних вузлів.

Завдання: Провести експериментальну оцінку радіусу дії різних радіозакладок, зняти осцилограми напруги основних функціональних вузлів.

Теоретичні відомості

Один з ефективних шляхів отримання конфіденційної інформації заснований на застосуванні закладних пристроїв. Класифікацію цих пристроїв можна провести за такими ознаками:

1) по каналу передачі інформації;

2) за способом сприйняття інформації;

3) за наявності пристроїв керування;

4) по використовуваному джерелу живлення;

5) за зовнішнім виглядом.

Залежно від каналу передачі інформації розрізняють такі типи закладних пристроїв:

1) радіозакладки;

2) інфрачервоні закладки;

3) закладки з передачею інформації по електропровідних лініях;

4) закладки з записом на магнітофон.

У радіозакладках для передачі інформації використовується енергія електромагнітних хвиль, здатних поширюватися на значні відстані, долаючи природні та штучні перешкоди. Завдяки цим властивостям радіозаставні пристрої дозволяють вести приховане спостереження за об'єктом практично з будь-якої віддаленої точки.

Такі пристрої зазвичай є малогабаритними, випромінюють радіосигнали з різними видами модуляції від простої до складної. Сучасна технологія забезпечує виготовлення передавача розміном з таблетку аспірину. Разом з джерелом живлення такого ж розміру радіозаставні пристрої при відсутності перешкод можуть передавати сигнали на відстань 2-3-х кварталів. Для збільшення дальності передачі інформації з закладних пристроїв, застосовують проміжні станції-ретранслятори, які приймають сигнали від закладки, посилюють і передають їх у центр підслуховування. Удосконалення таких передавачів йде в напрямку зменшення їх розмірів, підвищення робочого ресурсу (часу роботи закладки), ускладнення процесів їхнього пошуку, ускладнення процесу обробки сигналу. Наприклад, нові інтегральні схеми і мікропроцесори дозволяють у маленькому підслуховуючому пристрою здійснювати фільтрацію сигналу від перешкод і шумів, накопичення корисної інформації та швидкісну її передачу в широкосмуговому сигналі. Це дозволило зменшити споживання електроенергії, а значить збільшити термін служби батареї живлення, і утруднило виявлення пристрою для підслуховування.

В інфрачервоних закладках для передачі інформації використовується оптичне інфрачервоне випромінювання лазерних діодів або світлодіодів. Оптичне випромінювання поширюється вузьким променем у заданому напрямку, тому їх важко виявити навіть за допомогою спеціальної апаратури. Дальність передачі інформації від інфрачервоних закладних пристроїв досягає 500 м і більше.

Однак висока скритність таких пристроїв ускладнює їх застосування, так як вони повинні знаходитися в зоні прямої видимості з приймачем оптичного випромінювання.

Природньо, що такі закладні пристрої не застосовуються на мобільних об'єктах.

Закладки з передачею інформації по електропровідних лініях використовують властивість електричних сигналів розповсюджуватися на значні відстані по провідниках. Ці закладні пристрої мають суттєву перевагу - це висока скритність передачі інформації, велика дальність дії, відсутність необхідності в додаткових джерелах живлення.

В якості струмопровідних ліній використовуються або спеціально прокладені дроти, або кабелі телефонних та електричних мереж.

У випадках, коли відсутня необхідність отримання оперативної інформації в реальному масштабі часу, а також є можливість прихованого вилучення і заміни касети або магнітофонної стрічки, закладка може оснащуватися магнітофоном замість пристрою передачі по радіоканалу, оптичного променю або провідної лінії.

Залежно від способу сприйняття інформації закладні пристрої діляться на три типи:

1. Мікрофонного типу.

2. Вібраційного типу.

3. З підключенням до комунікаційних ліній.

Принцип дії закладного пристрою мікрофонного типу заснований на перетворенні акустичних сигналів в електричні і передачу їх по вибраному каналу.

При передачі сигналу по радіоканалу закладні пристрої іноді називають радіо мікрофонами, акустичними радіозакладками, радіокапсулами, «жучками». Ці акустичні радіозакладки отримали лідируюче місце серед засобів технічного шпигунства, для негласного добування інформації. Основне місце їх застосування - всередині об'єктів, як державного призначення, так і комерційних структур. Вони призначені для добування інформації, як зі статичних об'єктів, так і динамічних (мобільних) об'єктах.

Виявлення і вилучення цих пристроїв, представляє собою окреме і дуже складне завдання в системі заходів щодо захисту інформації.

З технічної точки зору, радіомікрофони можуть працювати в будь-якому діапазоні радіохвиль. Однак з конструктивних міркувань, пов'язаних з довжиною антени, найбільш використовувані частоти від 100 до 1000 МГц.

Закладні пристрої вібраційного типу (стетоскопи) перехоплюють акустичні коливання (вібрації) в твердих тілах. В якості чутливих елементів в таких пристроях зазвичай використовуються п'єзомікрофони, електронні мікрофони або датчики тиску. Якщо для передачі інформації використовується радіоканал, то такі закладки називаються радіостетоскопами.

Закладні пристрої з підключенням до комунікаційних ліній призначені для негласного перехоплення інформації, що циркулює в телефонних або волоконно-оптичних лініях.

Вони дозволяють отримувати інформацію про зміст телефонних переговорів, а також текстових повідомлень (телеграфних, факсимільних, електронної пошти тощо). Якщо закладки, що знімають інформацію з комутаційних ліній, використовують для передачі інформації радіоканал, то вони називаються радіозакладками.

За способом підключення до телефонних ліній радіозакладки діляться на дві групи:

1. радіозакладки з безпосереднім підключенням;

2. радіозакладки з індукційним підключенням.

Радіозакладки першої групи підключаються безпосередньо до обох проводів паралельних або в розрив одного з проводів послідовне підключення. Такі способи підключення забезпечують досить високий рівень сигналу з гарною якістю і забезпечують живлення закладки від лінії. Однак такі закладки можуть бути легко виявлені із зміни параметрів лінії.

Радіозакладки другої групи з індукційним підключенням не змінюють параметри лінії за рахунок спеціальних антен, які встановлюються впритул до проводів телефонної лінії. Електромагнітне поле, що оточує телефонні дроти, наводить в антені струми, що містять інформацію про характер повідомлення. Ці струми посилюються, перетворюються і далі отримана інформація передається на пункт реєстрації. Закладні пристрої за наявністю пристрою керування можна розділити на три групи:

1. з безперервним випромінюванням;

2. з дистанційним управлінням;

3. з автоматичним включенням при появі сигналу.

Радіозакладки з безперервним випромінюванням найбільш прості в виготовленні, дешеві і призначені для отримання інформації протягом обмеженого проміжку часу. Робота на передачу інформації починається з моменту підключення живлення. Якщо джерело живлення автономний, то час роботи таких закладок порядку декількох годин через велике споживання енергії. При живленні від силових і телефонних ліній закладка може працювати практично необмежено.

Істотно збільшити час безперервної роботи пристроїв з автономним живленням і підвищити скритність передачі дозволяє застосування дистанційного управління й пристрої автоматичного включення передавача при появі сигналу (акустичного або електричного) в лінії. Пристрої включення від голосу називаються акустоматами. Іноді їх називають системами VAS або VOX. Закладка обладнана таким пристроєм працює як акустичний приймач і споживає малий струм в черговому режимі. При появі сигналу на початку розмови включається передавач. При припиненні розмови через певний час передавач вимикається і переходить в черговий режим. Застосування акустомату дозволяє в кілька разів збільшити час роботи закладного пристрою.

Час випромінювання може бути додатково скорочений, якщо закладка містить пристрій накопичення і стиснення сигналу.

Радіозакладні пристрої як радіотехнічні засоби мають ряд специфічних особливостей не властивих іншим закладним пристроям. Відповідно з цими особливостями для класифікації радіозакладок можуть бути використані наступні ознаки:

1. принцип формування сигналу;

2. спосіб закриття переданої інформації;

3. дальністю дії.

Відповідно до принципу формування сигналу радіозакладки можуть бути:

1) активні;

2) напівактивні;

3) пасивні.

Блок-схема або структурна схема активного радіозакладного пристрою може бути представлена у вигляді (рис. 1):

Рис.1. Структурна схема активного радіозакладного пристрою

Де ПУ - пристрій управління радіозакладки, наприклад, акустомат, який автоматично включає радіозакладки для передачі, при появі акустичного сигналу, або включає дистанційне керування; М - мікрофон; БНС - блок накопичення і стиснення інформації, призначений для зменшення часу роботи радіозаставних пристрої на випромінювання (до декількох секунд за сеанс передачі); ПРД - передавач: А - антена, як правило, вбудована або у вигляді відрізка ізольованого проводу; ЕЖ- елемент живлення, який може стартувати, якщо радіозакладка підключена до лінії, що знаходиться під напругою.

Дальність дії радіомікрофонів може бути від десятків метрів (малогабаргіних розміром з шпильку) до 1000 метрів і більше. У зв'язку з цим радиозакладки бувають:

1. малопотужні до 10 мВт;

2. середньої потужності - від 10 мВт;

3. великої потужності - понад 100 мВт.

По виду сигналу що використовується:

1. простий сигнал (з амплітудною, частотною, фазовою модуляцією);

2. складні сигнали (інверсія спектра, шумоподібні сигнали, кодування).

За способом стабілізації частоти:

1. нестабілізовані;

2. зі схемотехнічною стабілізацією;

3. з кварцовою стабілізацією.

По виконанню:

1. у вигляді окремого модуля;

2. закамуфльовані під різні предмети (авторучка, калькулятор, електротройнік, дерев'яний брусок та ін).

Найпростіші радіомікрофони включають три основних вузла, які визначають їх тактико-технічні можливості. Це: мікрофон, що визначає зону акустичної чутливості радіозакладки; власне радіопередавач, що визначає дальність її дії і скритність роботи; джерело електроживлення, що визначає час безперервної роботи.

Скритність роботи радіозакладок забезпечується невеликою потужністю передавача, вибором частоти випромінювання, обмеженням часу безперервної роботи (включати за допомогою дистанційного управління тільки коли це необхідно або короткочасна передача попередньо накопиченої інформації), а також застосуванням спеціальних заходів закриття. Часто робочу частоту вибирають поблизу несучої частоти потужної радіостанції, яка своїми сигналами маскує працюючу закладку.

На рис.2 і рис.3 представлені принципові схеми радіомікрофонів. На рис.2 схема закладки з амплітудною модуляцією, кварцовою стабілізацією частоти і можливістю закриття радіоканалах з допомогою подвійної модуляції сигналу на піднесучій основної частоти. Для цього використовується перемикач SА1.1, який відключає подачу перетвореного акустичного сигналу в електричний струм на базу транзистора VТЗ. Транзистор VТЗ є генератором високочастотних коливань, частота якого стабілізується кварцовим резонатором ZQ 1. Величина зворотного зв'язку з резонатором регулюється конденсатори С9. Транзистор VТЗ, є одночасно і модулятором.

Амплітудна модуляція здійснюється за рахунок зміни робочого струму транзистора VТЗ, що призводить до зміни випромінюваної високочастотної потужності відповідно до рівня звукового сигналу. Навантаженням транзистора задає VТЗ є коливальний контур L1 С11. Підстроювання контура на частоту генерації здійснюється підстрочним конденсатором C11. Зв'язок контуру з антеною здійснюється через конденсатор С12. Зв'язок контуру з антеною здійснюється через конденсатор С12.

Опір R2 забезпечує робочий струм роботи генератора ВЧ. В якості акустоелектричного перетворювача використовується мікрофон конденсаторний електретний типу МЕК-3. У такі мікрофони вбудовані електронні вузли що погоджують високий вихідний опір конденсаторного мікрофона з низьким вхідним опором низькочастотного транзисторного підсилювача. Низькочастотний підсилювач виконаний за каскадною схемою зі стабілізацією температурного та робочого режиму за допомогою опорів R3, R5, R2, R4 і конденсатора СЗ.

Щоб ВЧ коливання не проникали в НЧ підсилювач і не викликали його самозбудження, використовується низькочастотний фільтр, що складається з опорів R6, R8 і конденсатора С4. По ланцюгу живлення застосовується фільтр, що складається з R7, С5.

Прийом акустичного амплітудно-модульованого сигналу з радіомікрофона може здійснюватися за допомогою побутового радіоприймача на частоті 10 МГц. За допомогою перемикача SА 1.1 можна здійснити захист передачі від прийому на побутовий приймач. У цьому випадку застосовується подвійна модуляція ВЧ сигналу з допомогою логічної мікросхеми DD1, яка працює як генератор на частоті 30 КГц і модулює ВЧ сигнал. У той же час проводиться частотна модуляція піднесучої 30 кГц низькочастотним звуковим сигналом.

На рис.З наведена схема радіомікрофона з частотною модуляцією на несучій частоті 100 Мгц. Генератори в обох закладках виконані за однією і тією ж базовою схемою. Модуляція здійснюється за допомогою варикапа VD1 шляхом зміни напруги на одному з електродів. У цьому випадку трохи змінюється частота кварцового резонатора і як наслідок, несуча частота генерації.

Рис.2. Схема закладки з амплітудною модуляцією

Рис.3. Схема закладки з частотною модуляцією