Разработка лабораторной установки по исследованию каналов утечки речевой информации

3.11  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 Pдоп 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 Рдоп³Р0.

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 Pj Î (40…100) дБА для ряда частот fi = [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 Ñ и ÑÑ, добиться максимального показания стрелочного индикатора) и зафиксировать величину напряжения на И.М. 1 Uк1;

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

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

8.  построить семейство кривых Uкj (Pj) для значений fi.

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 Pj Î (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 fср = 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 Uкш1 (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 Pj;

8.  построить зависимость Uкшj (Pj).

Зависимость Uкшj (Pj) 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 fiÎ(250…10000Гц) для давления акустического поля, развиваемого внутри камеры Pj = [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 Ñ и ÑÑ, добиться максимального показания стрелочного индикатора) и зафиксировать величину напряжения на И.М. 1 Uк1;

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

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

7.  построить семейство кривых Uкj (fi) для значений Pj.

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=0¸100мкВ)

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=100¸1000мкВ)

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=1000¸5000мкВ)

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.

5.2  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

Анализ ведется в октавных полосах.

По формуле (1.11) вычисляем формантный параметр DАi для октавных полос с fср = 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц

DА1 = 18,247; DА2 = 13,449; DА3 = 9,887; DА4 = 6,646; DА5 = 4,640; DА5 = 3,397.

По формулам (1.12) и (1.13) вычисляем весовой коэффициент полосы кi, к1 = 0,027; к2 = 0,114; к3 = 0,211; к4 = 0,307; к5 = 0,258; к6 = 0,066

Экспериментальные исследования и расчеты приведены в табл. П.4.1.

График зависимости W(Р) приведен на рис. П.4.1.

График зависимости q(f) при различных значениях Р приведен на рис. П.4.2.

Выводы: Задаваясь нормированными значениями отношения "сигнал/шум" – qн=3дБА, и словесной разборчивости речи Wн=0,5 можно сказать о том, что данный канал по энергетическим параметрам будет являться каналом утечки информации при интегральном уровне звукового давления 80 дБА, в месте установки исследуемого образца.

По критерию словесной разборчивости данный канал требует дополнительных мер защиты при интегральном уровне звукового давления 73 дБА, в месте установки исследуемого образца.

5.2.2 Исследование воздушного канала с использованием внешнего источника шума

Анализ ведется в октавных полосах.

По формуле (1.11) вычисляем формантный параметр DАi для октавных полос с fср = 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц

DА1 = 18,247; DА2 = 13,449; DА3 = 9,887; DА4 = 6,646; DА5 = 4,640; DА5 = 3,397.

По формулам (1.12) и (1.13) вычисляем весовой коэффициент полосы кi, к1 = 0,027; к2 = 0,114; к3 = 0,211; к4 = 0,307; к5 = 0,258; к6 = 0,066

Экспериментальные исследования и расчеты приведены в табл. П.4.2.

График зависимости W(Р) приведен на рис. П.4.3.

График зависимости q(f) при различных значениях Р приведен на рис. П.4.4.

Выводы: Задаваясь теми же нормированными значениями, что и в предыдущем пункте, можно сказать о том, что данный канал является более защищенным как по энергетическим параметрам, так и по словесной разборчивости речи.

Таким образом можно сделать вывод об улучшении маскирующих свойств данного канала при увеличении внешнего уровня шумов.

5.3 Экспериментальные исследования вибрационного канала

Исследования параметров вибрационного канала производится аналогично пунктам 5.2.1. и 5.2.2, поэтому данные полученные в ходе экспериментальных исследований не приводятся.

5.4 Экспериментальные исследования акустоэлектрического канала

Проведем исследования акустоэлектрического канала утечки речевой информации в соответствии с методикой представленной в пункте 4.2.

В качестве исследуемых образцов выбираем: телефонный аппарат "Телур" и электродинамический громкоговоритель 5 ГДШ.

Зададимся нормированной величиной Eн=1 мкВ и Р0 = 80 дБ

5.4.1  Исследования телефонного аппарата "Телур"

Найдем число точек измерения в соответствии с пунктом 2.1 методики.

При частотном анализе выяснилось что, данное техническое средство не имеет ярковыраженных пиков во всем диапазоне частот, поэтому число точек анализа определяется количеством октав.

Результаты экспериментальных исследований телефонного аппарата "Телур" приведены в табл. П.5.1.

Далее по формулам 4.7.-4.9. построим зависимость Рдоп(Рn). Зависимость Pдоп (Рn) представлена на рис. П.5.1.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что данный канал будет являться защищенным при внешнем уровне звукового давления, в месте установки телефонного аппарата, не превышающим 95 дБА. Если уровень звукового давления будет превышать данную величину, то необходимо защищать канал с помощью специальных технических мер.

5.4.2  Исследования электродинамического громкоговорителя 5 ГДШ

Найдем число точек измерения в соответствии с пунктом 2.1 методики.

При частотном анализе выяснилось что, данное техническое средство не имеет ярковыраженных пиков во всем диапазоне частот, поэтому число точек анализа определяется количеством октав.

Результаты экспериментальных исследований электродинамического громкоговорителя 5 ГДШ приведены в табл. П.5.2.

Далее по формулам 4.7.-4.9. построим зависимость Рдоп(Рn). Зависимость Pдоп (Рn) представлена на рис. П.5.2.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что данный канал будет являться защищенным при внешнем уровне звукового давления, в месте установки электродинамического громкоговорителя 5 ГДШ, не превышающим 78 дБА.

При сравнении данных устройств можно сказать, что телефонный аппарат является более защищенным в плане акустоэлектрических преобразований по сравнению с электродинамическим громкоговорителем.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В данном дипломном проекте необходимо разработать лабораторный стенд для исследования акустических, вибрационных и акустоэлектрических каналов утечки речевой информации (каналов). Основу лабораторного стенда составляют как набор штатной электронной аппаратуры (генератор сигналов низкочастотный Г3-102, анализатор спектра Я4С-68, осциллограф С1-99, селективный микровольтметр В6-9, точный импульсный шумомер типа 00017), так и ряд нестандартной техники, в частности, датчик акустического поля, экранированная эхо-камера.

Задачей дипломного проекта ставится создание данных нестандартных устройств и разработка методики проведения лабораторных работ по исследованию вышеперечисленных каналов.

6.1  Сетевой график

Для четкого планирования и выбора оптимального пути на этапах проектирования, изготовления, наладки и исследования необходимо составить сетевой график. Параметры сетевого графика приведены в табл.П.5.1. На рис.6.1. показаны пути решения сетевого графика.

Рис. 6.1. Сетевой график

Таблица 6.1

Расчет продолжительности путей сетевого графика

L1= 2+5+5+10+1+10+3 = 36;

L2= 2+5+5+10+1+3+10+3 = 39;

L3= 2+5+5+10+3+5+2+1+15+5+5+10+3 = 71.

Первый путь L1 представляет собой поиск и покупку готового изделия с характеристиками, требуемыми ТЗ. Второй путь L2 предполагает использование комплекса аппаратуры, составленного из отдельных закупленных блоков, удовлетворяющим ТЗ. Путь L3 предполагает полностью самостоятельное создание устройства от анализа ТЗ до изготовления опытного образца. Путь L3 является критическим, т.е. самым продолжительным.

Как видим из сетевого графика, самыми быстрыми путями решения проблемы являются пути L1 и L2 использование этих путей маловероятно из-за большой стоимости как комплекса аппаратуры в целом, так и его отдельных блоков. Этап дипломного проектирования предполагает изучение всего пути создания радиоэлектронного устройства, поэтому наиболее приемлемо использование пути L3.

6.2  Экономическая оценка разработки

Проведем оценку затрат на проектирование системы на основе точного метода расчета себестоимости проектируемого изделия. В основе точного метода расчета себестоимости лежит использование системы технико-экономических норм и нормативов всех видов текущих затрат. Исходными данными для проведения этого расчета являются: спецификация основных сборочных единиц, спецификация основных материалов, покупных изделий, нормы трудоемкости по видам работ, тарифные ставки по видам работ, амортизация оборудования, затраты на электроэнергию и т.д.

6.2.1  Затраты на покупку комплектующих деталей

Затраты на покупку комплектующих деталей вычисляются исходя из цен на радиоэлектронные элементы по состоянию на 01.12.2001 (момент покупки) в магазине "Промэлектроника", и представлены в табл. 6.2.

Таблица 6.2

Смета затрат на покупные детали

Таким образом затраты на покупные изделия составят 467,4 руб.

6.2.2  Затраты на сырье и материалы

Затраты, связанные с покупкой материала для изготовления опытного образца представлены в табл. 6.3.

Таблица 6.3

Смета затрат на сырье и материалы

Таким образом затраты на сырье и материалы составят 1492 руб.

6.2.3 Затраты на заработную плату

При проектировании используется труд разработчика – инженера и сборщика изделия – монтажника, поэтому необходимо производить учет затрат, связанных с оплатой труда в соответствии с действующим законодательством.

Основная заработная плата монтажника-наладчика складывается из суммы оплат технологических операций в соответствии с тарифными ставками.

Таблица 6.4

Расчет основной заработной платы монтажнику-наладчику

Таким образом, основная заработная плата монтажника-наладчика составит 1006 руб.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8