УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОНФИДЕНЦИАЛЬНЫХ ПЕРЕГОВОРОВ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОНФИДЕНЦИАЛЬНЫХ ПЕРЕГОВОРОВ
Полезная модель относится к области секретной связи и может быть использована в качестве средства защиты от прослушивания конфиденциальных переговоров, проводимых в закрытом помещении или на открытом пространстве.
Известно устройство конфиденциальной связи 1, содержащее телефонную установку, блок преобразователя речи, подключенный ко входу канала связи через первый криптографический блок, установленные на выходе канала связи второй криптографический блок и второй преобразователь речи, а также средства коммутации и управляемый блок питания.
Известен также ряд устройств, обеспечивающих кодирование и декодирование речевого сигнала при использовании радиотелефонных каналов связи.
Так, в устройстве для ведения секретных переговоров 2 на передающей стороне осуществляется модуляция и излучение сигналов речевого спектра в виде последовательности восьми видов сигналов, скомбинированных определенным образом относительно верхней и нижней частот выбранной полосы, а на приемной стороне последовательность демодулируется и синхронизируется посредством сигнала, вводимого в каждую комбинацию посылки.
МПК Н04К 1/00
В устройствах секретной связи 3, 4 в дополнение к манипуляции с аналоговым речевым сигналом используется цифровой сигнал управления, передаваемый в паузах речи для изменения кода и вида модуляции секретной информации.
Общим недостатком, присущим указанным устройствам, является то, что они рассчитаны только на двух участников обмена конфиденциальной информацией и не могут обеспечить одновременное оповещение и взаимодействие более широкого круга лиц, участвующих в переговорах. Кроме того, указанные устройства не предусматривают защиты от подслушивающих устройств, которые могут быть установлены в местах расположения участников обмена информацией, что особенно актуально при проведении совещаний в закрытых помещениях.
Известен способ защиты от подслушивания 5, заключающийся в том, что на информационный сигнал накладывают маскирующий сигнал в виде поочередно подаваемых тональных сигналов различных частот. На приемном конце линии связи осуществляется подавление маскирующего сигнала, а его амплитуда подстраивается таким образом, что она оказывается достаточно большой для блокирования нормальной работы подслушивающего устройства, но достаточно малой для приемника, используемого в данной системе связи.
Недостатком известного способа при его использовании для защиты от подслушивающих устройств, установленных в закрытом помещении, является возможность достаточно простого выявления частотного спектра маскирующего сигнала, что при дооборудовании подслушивающего устройства соответствующей системой фильтрации снижает эффективность способа.
Более эффективным способом активного противодействия техническим средствам прослушивания помещения является создание в помещении акустического шумового сигнала в полосе, перекрываШощей звуковую область частотного диапазона, и превышающего по интенсивности полезный акустический сигнал.
Известны многочисленные устройства для формирования случайных сигналов в области звуковых частот, снабженные средствами для регулировки полосы, мощности и других характеристик шума 6, 7. Использование в помещении интенсивной шумовой помехи обеспечивает нейтрализацию подслушивающих устройств.
Недостатком указанных устройств является некомфортная обстановка для находящихся в помещении людей, затрудняющая информационный обмен между участниками переговоров, а при высоком уровне шума делающая его практически невозможным.
Известно также устройство для формирования маскировочного акустического шума на оконном стекле 8, по совокупности признаков и решаемой задаче наиболее близкое к предлагаемому устройству и принятое в качестве прототипа. Устройство-прототип содержит генератор некоррелированного электрического шумового сигнала, полосовой фильтр, усилитель мощности и электродинамический преобразователь, закрепленный непосредственно на поверхности стекла и возбуждающий его колебания в широкой полосе частот звукового диапазона. Интенсивные вибрации защищаемой поверхности под действием шумового сигнала маскируют полезный акустический сигнал, и тем самым блокируют работу внешних подслушивающих устройств: лазерных и направленных микрофонов стетоскопов и др. Достоинством устройства является высокая комфортность ведения конфиденциальных переговоров в защищенном помещении .
Недостатком устройства-прототипа является то, что оно не обеспечивает защиты участников конфиденциальных переговоров от подслушивающего оборудования, установленного в непосредственной близости от участников переговоров.
Решаемой задачей является обеспечение эффективной защиты от прослушивания конфиденциальных переговоров, проводимых как в закрытом помещении, так и на открытом пространстве, при создании комфортных условий для участников переговоров.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что в устройство для защиты конфиденциальных переговоров, содержащее последовательно соединенные генератор электрического шумового сигнала в диапазоне частот маскируемой акустической информации и электроакустический излучатель, введено устройство обработки замаскированной акустической информации, которое содержит микрофон, головные телефоны по количеству участников конфиденциальных переговоров и двухканальный цифровой адаптивный фильтр, к первому входу которого подключен выход микрофона, ко второму входу подключен второй выход генератора электрического шумового сигнала в диапазоне частот маскируемой акустической информации, а к выходу - головные телефоны.
Сущность предлагаемого решения поясняется дальнейшим описанием и чертежом, на котором представлена структурная схема устройства.
Предлагаемое устройство содержит установленные в помещении для проведения конфиденциальных переговоров генератор 1 электрического шумового сигнала в диапазоне частот маскируемой акустической информации, к выходу которого подключен электроакустический излучатель 2, выполненный, например, в виде электродинамического преобразователя с рупором, излучающего звуковые волны во все направления, в которых возможно размещение средств подслушивания, и устройство 3 обработки замаскированной акустической информации. Устройство 3 содержит микрофон 4, подключенный к первому входу двухканального цифрового адаптивного фильтра 5, и головные телефоны (наушники) б по количеству участников конфиденциальных переговоров, подключенные к выходу цифрового адаптивного фильтра 5. Второй вход (вход опорного сигнала) цифрового адаптивного фильтра 5 подключен ко второму выходу генератора 1 электрического шумового сигнала.
электрического шумового сигнала может быть выполнен аналогично генераторам псевдослучайных сигналов, рассмотренным, например, в работе 9. Двухканальный цифровой адаптивный фильтр 5 может быть аналогичен известным, описанным, например, в работе 10.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
В помещении, где проводятся переговоры, под действием электрического шумового сигнала, вырабатываемого генератором lj излучателем 2 создается акустический шум, который маскирует речевой сигнал (маскируемую акустическую информацию) источников 7 акустической информации (участников переговоров). Таким образом, в помещении присутствует акустический сигнал, представляющий собой смесь маскирующего шума и речи участников переговоров (замаскированная акустическая информация). Эта смесь в качестве основного сигнала через микрофон 4 поступает на первый вход двухканального цифрового адаптивного фильтра 5. На второй вход фильтра 5 поступает «чистый шум (опорный сигнал) непосредственно от генератора 1 электрического шумового сигнала. Двухканальный цифровой адаптивный фильтр 5 обрабатывает оба сигнала и через головные телефоны 6 выдает участникам переговоров «очищенный от маскирующего шума речевой сигнал.
Компенсация шумовой составляющей в смеси маскирующего шума и речи обеспечивается при реализации двухканальным цифровым адаптивным фильтром 5 с конечной импульсной характеристикой алгоритма минимизации ошибки фильтра, которая определяется как разность между основным сигналом и оценкой шума. Оценка шума вычисляется из Р последних отсчетов опорного сигнала с учетом задержки р, возникающей при прохождении шумового сигнала от электроакустического излучателя 2 до микрофона 4, посредством Р коэффициентов линейного предсказания. На каждой итерации вычислений, которая совпадает с периодом дискретизации входных и выходных сигналов двухканального цифрового адаптивного фильтра 5, происходит вычисление новых коэффициентов линейного предсказания в зависимости от значений сигнала ошибки фильтра и опорного сигнала. В результате двухканальный цифровой адаптивный фильтр 5 подавляет взаимокоррелированные составляющие основного и опорного сигналов, и на его выходе остается «очищенный от шума речевой сигнал.
Математическое описание работы двухканального цифрового адаптивного фильтра 5 может быть представлено следующим выражениями :
р y(n)  S w(n,i)х(n-p-i)
е (n)  z (n) - у (n)
w(n+l,i)  w(n,i) + m (n)x(n-p-i),
z (n) - очередной отсчет основного сигнала,
x(n) - очередной отсчет опорного сигнала,
у(п) - очередной отсчет оценки шума,
е(п) - очередной отсчет сигнала ошибки,
w(n, i ) - очередное значение коэффициента линейного предсказания,
m - коэффициент, определяющий скорость адаптации,
Р - число коэффициентов линейного предсказания,
р - задержка акустического сигнала,
n - значение дискретного времени, (, 2, 3,...)
i - номер коэффициента линейного предсказания (, 2,..., Р) .
sign - символ знака функции е (п)  .
Таким образом, в результате использования предлагаемого решения достигается технический эффект, заключающийся в блокировании интенсивным шумовым сигналом работы подслушивающих устройств, установленных как внутри, так и снаружи помещения. При этом участники конфиденциальных переговоров не испытывают неудобств, связанных с нахождением в зашумленном пространстве,
т.к. находятся в головных телефонах б и слышат речь, очищенную от маскирующего шума.
Представленные описание, чертежи и существующая элементная база позволяют без особых затруднений изготовить предлагаемое устройство в производстве и использовать его для создания технических средств защиты конфиденциальных переговоров.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.РФ, свидетельство № 8194 на полезную модель, МПК НО4К 1/00, публикация 16.10.98г.
2.Япония, акцептованная заявка № 3-4144, МПК Н04К 1/04, публикация 22.01.91г.
3.Япония, акцептованная заявка № 1-58701, МПК Н04К 1/00, публикация 13.12.89г.
4.Франция, заявка № 2625391, МПК Н04К 3/00, публикация 30.06.89г.
5.РСТ, заявка № 90/14722, МПК Н04К 1/02, публикация 29.11.90г.
6.РФ, патент № 2008726 на изобретение, МПК G10K 3/00, публикация 16.10.98г.
7.Каталог выставки «Системы безопасности - 94, СанктПетербург, 1994, с. 47.
8.РФ, свидетельство № 3068 на полезную модель, МПК НОЗВ 29/00, публикация 16.10.96г., прототип.
9.Л. Дж. Хоффман Современные методы защиты информации. М. : Сов. Радио, - 1980, - С. 89-91.
10.A. Weiss and D. Mitra. Digital Adaptivs: Conditions for Convergence, Rats of Convergence, Effect of Noise and Errors Arising from the Implementation, IEEE Trans. On Information Theory, vol. IT-25 (Nov. 1979), pp. 637-652.