Сравнительный анализ цифровых диктофонов.
Сравнительный анализ цифровых диктофонов
Малогабаритная аппаратура звукозаписи для скрытного использования должна отвечать ряду дополнительных требований по отношению к типовым (репортерским) диктофонам. Помимо габаритных размеров, веса, камуфляжа, наличия дистанционного управления (ДУ), существенную роль может играть такой специфический демаскирующий признак как электромагнитные излучения. Для классической аппаратуры аналоговой звукозаписи на магнитный носитель (ленту, проволоку) характерными демаскирующими излучениями являются монохромный сигнал подмагничивания , расположенный в диапазоне частот 25 — 100 кГц, и сигналы в области частот ниже 1 кГц, обусловленные работой электродвигателя постоянного тока. Фиксация именно этих сигналов положена в основу работы существующей аппаратуры обнаружения работающих диктофонов.
В настоящее время для скрытной аудиозаписи начинают использовать малогабаритную аппаратуру цифровой звукозаписи, в том числе с записью оцифрованного аудиосигнала в полупроводниковой памяти — так называемые бескинематические накопители. Запись цифровых сигналов на магнитный носитель обходится без сигнала подмагничивания, а бескинематические накопители и без электродвигателя с его излучениями. Тем не менее аппаратуре цифровой звукозаписи присущи свои демаскирующие электромагнитные излучения, которые позволяют не только обнаружить, но и идентифицировать эту аппаратуру по специфическим признакам модуляции излучений.
Ниже приведены результаты обследования нескольких образцов малогабаритной аппаратуры цифровой звукозаписи.
Комплект портативного цифрового магнитофона с накопителем на магнитооптическом диске (Portable minidisk recorder) типа MZ-R3производства фирмы SONY.
В состав комплекта входят:
— стереомагнитофон;
— головные телефоны с пультом дистанционного управления;
— сетевой адаптер питания;
— блок дополнительной аккумуляторной батареи;
— стереомикрофон.
Измерения параметров электромагнитных излучений проведены в режиме работы магнитофона «запись» и «воспроизведение» при питании магнитофона от внутренних элементов питания. При измерениях обеспечивалось взаимное расположение составных частей комплекта (микрофон, телефоны с пультом ДУ), подобное размещению на теле человека.
| Сигналы электромагнитных излучений от магнитофона выявляются на частотах до 200 МГц. Структура спектра излучений и субъективное восприятие демодулированных сигналов типичны для изделий микропроцессорной техники. Основой спектра является совокупность гармонических и субгармонических составляющих тактовой частоты 2,82 МГц. В области 1,2,3-й гармоник этой частоты сгруппированы широкополосные сигналы электромагнитных излучений, обусловленных работой микропроцессора (рис. 1).
В режиме «запись» имеет место импульсная модуляция отдельных составляющих спектра излучений сигналом с длительностью 500 мс и периодом следования 2 с (рис.2), подобным сигналу записи по секторам в накопителях на гибких магнитных дисках в ЭВМ, а также модуляция непреобразованным речевым сигналом отдельных высокочастотных составляющих, особенно заметная при уровнях входного сигнала, не превышающих порога срабатывания АРУ. Названные признаки могут быть использованы для выявления факта работы и идентификации названного комплекта аппаратуры, а также для перехвата записываемой информации. |
|
|
|
|
| Рис. 1 |
Рис.2 |
Уровни электромагнитных излучений во всем указанном диапазоне частот в значительной степени определяются подключением к магнитофону головных телефонов с пультом ДУ, микрофона и их взаимным расположением.
На частоте 2,82 МГц на расстоянии 1 метр от комплекта аппаратуры напряженность электрической составляющей поля достигает 600 мкВ/м, магнитной составляющей 0,1 мкА/м.
На частотах более 30 МГц на расстоянии 1 метр от комплекта напряженность поля побочных излучений достигает 5 мкВ/м.
Отключение головных телефонов с пультом ДУ снижает уровень излучений на величину около 10 дБ.
Основным компонентом, определяющим уровень электромагнитных излучений и скрытность работы комплекта, являются головные телефоны с пультом ДУ.
Комплект портативного стереофонического цифрового магнитофона (Digital Micro Recorder) типа NT-2 производства фирмы SONY с накопителем информации на микрокассете и использованием принципа поперечной записи вращающимся блоком магнитных головок (формат NT-SONY).
В состав комплекта входят:
— стереомагнитофон;
— головные телефоны с пультом дистанционного управления;
— стереомикрофон;
— адаптер сетевого питания.
|
Измерения параметров электромагнитных излучений проведены в тех же условиях. Электромагнитные излучения от магнитофона NT-2 выявляются на частотах до 350 МГц (рис.3). Спектр электромагнитных излучений представляет собой совокупность гармонических и субгармонических составляющих, кратных частоте тактового генератора (предположительно 4,1 МГц), модулированных периодическим сигналом с частотой дискретизации (128 кГц), широкополосным цифровым сигналом и периодической последовательностью импульсов (длительность 7 мс, период следования порядка 20 мс), параметры которой зависят от режима работы магнитофона. |
 |
|
Рис.3 |
|
| Отдельные составляющие спектра электромагнитных излучений в режиме «воспроизведение» модулированы непреобразованным речевым сигналом (рис.4).
Распределение амплитуд составляющих спектра имеет максимумы на частотах, кратных 61,5; 24,6; 4,1 МГц. Сигналы электромагнитных излучений, которые будут определять скрытность, зависят от способа питания магнитофона, наличия и взаимного расположения головных телефонов и микрофона, провода которых образуют систему радиочастотных излучателей со случайными параметрами. Так например, на частоте 61,5 МГц на расстоянии 1 метр от комплета аппаратуры напряженность поля составляет 38 мкВ/м, а на частоте 208 МГц 45 мкВ/м. |
 |
|
Рис.4 |
Кроме этого аппаратуре производства фирмы SONY MZ-R3 и NT-2 присущи электромагнитные излучения, обусловленные работой электродвигателя.
Комплект портативного стереофонического бескинематического цифрового накопителя речевой информации JBIRD производства фирмы ADS Inc.
Накопитель предназначен для фиксации в электронной памяти поступающей от микрофонов речевой информации, ее хранения и последующего воспроизведения (перезаписи) с использованием ПЭВМ, укомплектованной специальной платой расширения, содержащей ЦАП и имеющей аналоговый выход.
|
В состав комплекта входят: — накопитель; — микрофоны; — дистанционный переключатель режимов работы; — кабель для внешнего источника питания; — плата расширения для ПЭВМ; — кабель интерфейсный. |
 |
|
Рис.5 |
|
| Электромагнитные излучения, образующиеся при воспроизведении информации в данном контексте не рассматриваются. Электромагнитные излучения от накопителя JBIRD в режиме «запись» (REC) выявляются на частотах до 400 МГц (рис.5). Спектр электромагнитных излучений представляет собой совокупность гармонических и субгармонических составляющих, кратных частоте тактового генератора (предположительно 1129 кГц), модулированных ( индекс 0,01…0,2) сигналом с частотой дискретизации 8,82 кГц (рис.6). Распределение амплитуд составляющих спектра имеет максимумы на частотах, кратных 40 МГц, 9,032 МГц, 1,129 МГц. |  |
|
Рис.6 |
|
| Уровни электромагнитных излучений и их распределение по частотному диапазону определяются подключением к накопителю и взаимным расположением микрофонов, дистанционного переключателя режимов и внешнего источника питания, образующих систему радиочастотных излучателей со случайными параметрами, поскольку схема и конструкция накопителя не предусматривают мер по предотвращению «вытекания» высокочастотных сигналов из металлического корпуса.
В режиме «запись» отдельные составляющие спектра модулированы импульсной последовательностью с периодом следования пачек импульсов около 30 мс (рис.7), а в области низких частот в этом режиме возникает магнитное поле побочных излучений импульсного сигнала (рис.8). |
|
|
|
|
 |
 |
|
Рис.7 |
Рис.8 |
В режиме «хранение» (STOP) накопитель продолжает излучать радиосигналы. В этом случае уровень излучения отдельных составляющих снижается на 5 — 10 дБ , однако максимальные значения напряженности поля остаются практически без изменения. На расстоянии 1 метр от комплекта накопителя напряженность электромагнитного поля достигает 1,62 мВ/м на частоте 146 МГц, что сравнимо с уровнями сигналов вещательных станций. Вследствие множественности сигналов электромагнитных излучений и их модуляции импульсной последовательностью с частотой следования пачек импульсов в звуковом диапазоне, работающий накопитель обнаруживается бытовыми приемниками на расстоянии порядка 10-ти метров.
Конструкция накопителя не предусматривает мер, направленных на повышение скрытности работы.
Основными компонентами комплекта, определяющими параметры скрытности, являются провода дистанционного переключателя режимов и микрофонов.
Комплект портативного бескинематического накопителя WREN 4 производства фирмы Winkelmann с FLESH микросхемами электронной памяти. Конструкция и состав комплекта аналогичны аппаратуре JBIRD.
Сигналы электромагнитных излучений выявляются на частотах до 300 МГц. Уровни излучения в радиочастотном диапазоне наименьшие из рассмотренных типов аппаратуры цифровой звукозаписи. Основными компонентами спектра электромагнитных излучений являются гармонические составляющие частоты дискретизации (предположительно 22,75 кГц, рис.9) и импульсной последовательности сигнала записи с периодом следования пачек импульсов 28 мс (рис.10). Составляющие спектра электромагнитных излучений с наибольшими уровнями находятся в области частот около 100 кГц. Напряженность поля на расстоянии 1 метр от аппаратуры составляет около 50 мкВ/м для электрической и 0,06 мкА/м для магнитной составляющей поля.
 |
 |
| Рис.9 | Рис.10 |
Сигнал с максимальной напряженностью поля 0,34 мкА/м на расстоянии 1 м от аппаратуры WREN 4 зафиксирован на частоте 22,75 кГц, что соответствует минимальным значениям напряженности поля сигнала подмагничивания аналоговых диктофонов.