Метод обработки в распределенных информационных системах многомерных полей рассеивания в каналах утечки речевых сигналов

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Объекты информатизации (ОИ), выделенные помещения (ВП) оснащены сложными системами обработки видеосигналов, передачи данных, системами отображения, воспроизведения сигналов. Широко используется на таких объектах аналоговые и преобразованные в цифровую форму речевые сигналы [1] (системы круглого стола, записи речи и др.). Традиционные методы и средства защиты речевой информации на ОИ и ВП становятся не рациональными. Такая система индивидуальной защиты при многообразии насыщения на объектах аппаратурой усиления, обработки, записи-воспроизведения создает повышенные суммарные уровни маскирующих сигналов от индивидуальных устройств защиты информации.

Маскирование сигналов активной защиты низкочастотными магнитными полями аналоговых и цифровых речевых сигналов и их оценку реализуют по единому критерию - разборчивости речи. Разборчивость речи не должна влиять на качественные показатели воспроизводимых речевых сигналов на ОИ и ВП.

Пространственные системы технической защиты речевых сигналов позволяют максимально снизить уровень излучения маскирующих магнитных полей внутри ОИ и ВП. При этом энергия маскирующего сигнала излучается за пределами ОИ и ВП.

Рассматривается метод обработки в распределенных информационных системах многомерных полей рассеивания, с целью установления минимального уровня напряженности низкочастотного магнитного поля внутри ОИ и ВП. Объект информатизации и выделенное помещение являются трехмерным замкнутым пространством, в котором напряженность магнитного поля, т.е. уровень его излучения, в геометрическом центре трехмерного пространства стремится практически к нулевому уровню. За пределами этого пространства вдоль периметра ОИ и ВП формируется равномерно распределенные многомерные поля рассеивания, убывающие с удалением от периметра.

Проанализируем формирование системы пространственного активного низкочастотного магнитного зашумления речевого сигнала на ОИ и ВП.

Рис. 1. Направления векторов напряженности магнитного поля вокруг ограниченной длины проводника

Распределение напряженности магнитного поля H вокруг ограниченной длины проводника с током I определяют [2]:

, (1)

магнитный речевой сигнал

где - длина перпендикуляра от точки наблюдения уровня низкочастотного магнитного поля к ближайшей точке на проводнике с током;

- угол, образованный прямой, соединяющей точку окончания проводника с точкой наблюдения, и проводником;

- внешний угол, образованный прямой, соединяющей точку окончания проводника с точкой наблюдения, и проводником.

Напряженность результирующего низкочастотного магнитного поля H прямоугольных витков с током I в геометрическом центре О параллелепипеда при условии, что их противоположные стороны попарно равны [2]:

, (2)

где , - длина каждого противоположного витка параллелепипеда.

Рис. 2. Зависимость напряженности магнитного поля от расстояния: 1 - первый провод, 2 - второй провод

Для сравнения напряженность низкочастотного магнитного поля H круглого витка с током I в его центре О равна

, (3)

где R - радиус витка.

Напряженность низкочастотного магнитного поля в произвольной точке C оси кругового витка с током I площадью S равна

, (4)

где - расстояние от точки наблюдения С к центру витка О.

Если непрерывная система случайной величины (X, Y) распределена по случайному закону, то совместная плотность [5]

Для полного описания системы двух нормально распределенных случайных величин (X, Y) нужно знать пять параметров: координаты центра рассеивания (,) и матрицу ковариаций, состоящую из четырех элементов:

В геометрической интерпретации совместная двумерная нормальная плотность f(x, y) представляет собой эллипс, центр которого находится в точке (,), а оси симметрии образуют с осью 0x углы и , определяемые из условия

Рис. 3. Эллипс рассеивания

Замкнутое пространство ОИ и ВП представлено в виде параллелепипеда, на противоположных плоскостях которого по их периметрам размещены прямоугольные витки с током. Витки с током, расположенные на противоположных плоскостях параллелепипеда, запитывают от трех независимых источников тока, в том числе и для маскирования речевого сигнала [1]. Каждый независимый источник тока выдает два синхронных с противоположными фазами сигнала, от которых запитывают витки с током, расположенные на противоположных плоскостях параллелепипеда. Учитывая затухания магнитного поля по формуле (4) и векторную их противоположную направленность, напряженность поля, образованная каждой парой витков с током, взаимно компенсируется. Учитывая взаимную противоположность и равенство напряженности низкочастотного магнитного поля каждого витка с током, напряженность в геометрическом центре параллелепипеда равна нулю

Определение напряженности низкочастотного магнитного поля за пределами параллелепипеда выполняется аналогично по тем же формулам, за исключением того, что низкочастотные магнитные поля противоположных витков с током складываются. Исходя из того, что напряженность низкочастотного магнитного поля ослабляется пропорционально кубическому закону от расстояния от точки наблюдения, влияние одного из витков с током сказывается мало на суммарную напряженность поля. Приближенно можно напряженность низкочастотного магнитного поля определять в точке наблюдения по формулам (2) и (4).

Величины токов, количество прямоугольных витков определяется геометрическими размерами параллелепипеда.

Литература

1. Железняк В.К. Защита информации от утечки по техническим каналам: учебное пособие/ В.К. Железняк; ГУАП. - СПб., 2006.-188с.: ил.

2. Яворский Б.М., Детлаф А.А., Милковская Л.Б. Курс лекций по физике: учебное пособие для вузов, том II.- М. Высшая школа, 1960-423с.

Размещено на Allbest.ru