Разработка устройства защиты телефонной линии от прослушивания

     Заметим, что требуются 3 конденсатора, т.е. полученная реализация неканоническая. Приравнивая (3.15) и (3.16), получаем 

      ; (3.17а)

      ; (3.17б)

      . (3.17в) 

     Набор расчетных соотношений можно  преобразовать к более удобному виду, полагая, при этом С₁=С₃=С, где С выбирается из конструктивных соображений. В результате получаем 

      ; (3.18а)

      ; . (3.18б), (3.18в) 

     Вследствие  того, что технология изготовления активных приборов получила значительное развитие, многие традиционные установки  оказываются недействительными. Одной из таких установок было использование как можно меньшего числа активных приборов. Это привело к появлению фильтров на одном усилителе, которые были рассмотрены в предыдущих параграфах. Однако с точки зрения современной технологии интегральных схем часто оказывается, что нет смысла минимизировать число активных элементов. Поэтому, если реализации на нескольких усилителях могут обеспечить лучшие характеристики, то они могут оказаться предпочтительными по сравнению с реализациями на одном усилителе. Познакомимся с двумя видами реализации на нескольких усилителях. Они называются резонаторными реализациями и реализациями по методу переменных состояния. В них используются от двух до четырех операционных усилителей в зависимости от желаемых характеристик фильтра.

     Реализации  фильтров по методу переменных состояния (они также называют КНN-фильтрами  по начальным буквам фамилий авторов, которые ввели их в практику), исключительно гибки, имеют хорошие  характеристики и низкую чувствительность. Эти реализации широко используются разработчиками фильтров широкого применения. Название переменные состояния происходит от переменных, рассматриваемых в теории пространства состояний, методы которой используются для решения дифференциальных уравнений, применяемых в процессе синтеза реализации.

     Передаточная  функция фильтра верхних частот, при таком типе фильтра, имеет  вид: 

      , (3.19)

     где . (3.20) 

     Заметим, что реализации ФВЧ является неинвертирующей.  

      ; , (3.21а), (3.21б)

      (3.21в) 

     Если  выбрать R5=R6, R1=R2=R3 и С1=С2=С, то (3.21) примет вид: 

      ; . (3.22) 

     Для выбранных соотношений, используя (3.22), можно описать следующую процедуру синтеза.

     Одна  из причин популярности фильтров на основе переменных состояния — низкие чувствительности основных характеристик. Чувствительности добротности к коэффициенту усиления операционного усилителя для  данной реализации имеют порядок Q/K₀, где К₀ — коэффициент усиления операционного усилителя при разомкнутой петле обратной связи. Вследствие такой низкой чувствительности фильтр на основе переменных состояния успешно использовался для реализации передаточных функции с добротностью до нескольких сотен. Методы построения таких фильтров можно распространить на случай n-го порядка.

     Для расчета элементов фильтра используем специализированное программное обеспечение Filter Wiz PRO V 3.0g (рис. 3.1). 

   

     Рис. 3.1 – окно выбора типа фильтра 

     В данном случае выбираем фильтр высоких частот и задаем параметры фильтра (рис. 3.2)

       
 

     Рис. 3.2 – окно выбора характеристик фильтра 

     Производим  вычисления для выбора типа фильтра (рис. 3.3) 

   

     Рис. 3.3 – окно вычисленных параметров фильтра 

     Получаем  АЧХ различных видов фильтров (рис. 3.4)

 

     Рис. 3.4 – АЧХ различных фильтров 

     Выбираем  схематическое решение для фильтра (рис. 3.5 и рис. 3.6) 

 

      

     Рис. 3.5 – выбор схематического решения для фильтра 

 

     Рис. 3.6 – выбор схематического решения для фильтра 

     и получаем значения элементов для заданной схемы (рис. 3.7) 

   

     Рис. 3.7 – рассчитанные номиналы элементов  

     4. Экспериментальные  результаты моделирования  расчетного элемента устройства. 

     Для подтверждения правильности расчета  фильтра моделируем данный элемент  в среде Multism 11.0 (рис. 4.1) 

   

     Рис. 4.1 – модель фильтра в среде Multism 11.0 

     Изучив  работу модели фильтра в среде Multism 11.0, исследовав сигналы на входе  фильтра (рис. 4.2) и сигнал на выходе фильтра (рис. 4.3) делаем вывод, что рассчитанные элементы фильтра соответствуют заданным требованиям к устройству 

   

     Рис. 4.2 – сигнал на входе фильтра 

    

     Рис. 4.3 – сигнал на выходе фильтра 
 
 
 
 

     Заключение 

     В данной работе разработано устройство для защиты телефонной линии от прослушивания  на основе метода «зашумления» телефонной линии, который является эффективным только для определенных условий организации телефонной связи и размещения объектов защиты.

     Для заданного варианта данное устройство является оптимальным по соотношению эффективности защиты и стоимости изготовления и внедрения устройства, пригодно для использования в телефонных линий коммерческих организаций, телефонных линий государственных организаций, в т.ч. военных структур, где циркулирует конфиденциальная информация и при условии расположения ведомственных АТС в контролируемой зоне.

     Для защиты телефонных линий от прослушивания с циркулируемой информацией более высоких грифов ограничения доступа, а также важной коммерческой информации, необходимо использовать более сложные и соответственно более дорогие устройства и комплексы защиты информации, которые обеспечат надежную защиту циркулирующей информации. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 

     1. Знаменский А. Е. , Теплюк И. Н. Активные RC - фильтры - М.: Связь. 1970,280с.

     2. Бобнев М. П. Генерирование случайных сигналов. - М: Энергия. 240с.

     3. Р. Зааль. Справочник по расчету фильтров. - М: Радио и связь. 1983,75с.

     4. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/ С.В. Якубовский, Л. И. Ниссельсон, В. И. Кулешова и др.; под ред.С.В. Якубовского. - М.: Радио и связь. 1989, 486с.

     5. У. Титус, К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника. - М: Мир. 1982,512с.

     6. В помощь радиолюбителю. Справочник. Вып. № 109. Сост. И. Н. Алексеев.1989.

     7. Конфидент. №4, 2001.

     8. Кравченко В. Б кандидат технических наук, лауреат Государственной премии СССР // «ЗАЩИТА РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ В КАНАЛАХ СВЯЗИ».

     9. В. Лукоянов. Средства защиты речевой информации.// ИКС 2001 №4.

     10. Сталенков С.Е., Шулика Е.В. НЕЛК – новая идеология комплексной безопасности. Способы и аппаратура защиты телефонных линий.//Защита информации .Конфидент 1998 №6  (24) 25 30 с.

     11. С.В.Дворянкин, Д.В.Девочкин. Методы закрытия речевых сигналов в телефонных каналах.//Защита информации. Конфидент 1995 № 5 с.45-59.

     12. Обзор методов защиты телефонной линии от несанкционированного съема информации// http://kiev-security.org.ua.

     13.  Хорев А.А. «Методы и средства поиска электронных устройств перехвата информации».

       14.  Сидорин Ю.С. Технические средства защиты информации: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2005. 141 с.

     15. Хорев А.А. Способы и средства зашиты информации. - М.: МО РФ, 2000. - 316 с.

     16. Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от технических средств разведки. – М.: Росийск. гос. гуманит. ун-т, 2002. – 399 с.

     17.  Торокин А.А. Инженерно-техническая защита информации. – М.: Гелиос АРВ, 2005. – 960 с.: ил.

     18. Методы и средства защиты информации. В 2-х томах / Ленков СВ., Перегудов -Д.А., Хорошко В.А., Под ред. В.А. Хорошко. - К. : Арий, 2008. - Том II. Информационная безопасность. - 344 с, ил.