噪声和灵敏度.doc

TSCM 101 - 噪声和灵敏度TSCM一个更有趣的技术问题需要解决，噪音，以及它如何影响我们的TSCM活动。自然界的一切创造或影响某种电气噪声，必须考虑所有选择设备时，或者当执行TSCM服务。两个基本类型的噪声，散粒噪声和热噪声。虽然任何类型的负载或电阻电流流动所造成的散粒噪声。然而，根据玻尔兹曼常数，温度，和信号带宽的热噪声（或热搅拌效果）。是根据热噪声kTB的公式，其中只有一部分是在实际的控制中为B（或带宽）。当然你也可以扣篮所有的仪器都在液态氦为低温冷却效果，但它的尴尬周围拖动800磅低温储罐。正如我们周围的信号缩小仪器或接收机带宽（RBW）本底噪声，减少允许的可疑信号进行识别，即使在极其嘈杂的环境。如果我们能时间门或相位锁定人工光圈创建这反过来也增强了灵敏度扫描过程中使用的仪器扫描。仪器的灵敏度直接关系到系统的带宽，其可能或可能不符合实际的信号带宽。本底噪声可能会进一步减少使用的前置放大器，跟踪预选器，具有很强的定向天线。当然，低损耗电缆和天线的适合于被测量的频带也很关键，以便灵敏的测量。统计平均目前大多数现代仪器将进一步提高灵敏度至少增加15-20分贝。结合平均前置放大器，预选器和定向天线系统收益超过35-50分贝是常见的（其中有一个非常戏剧性的效果时，发现窃听装置）。下表表示对于每一个给定的带宽，可以预期的本底噪声水平。窃听设备通常需要至少3个或6 dB高于本底噪声的信号出现，以方便有用的截距（有时甚至12或20分贝）。 TSCM，我们假定窃听为2.5千赫，有时低于1 kHz的信号的带宽窄。这意味着，TSCM专家必须检查所有的RF信号超过-150 dBm的（或6 dB以下的最窄的bug NF-KTB）。Thermal Noise Reference TableThe further down the list, the better the sensitivityResolutionBandwidth (Hz)BandkTB 50-ohmNoise Floor dBmMost Common Usage5,000,000,000 ECM-76.9883,000,000,000 ECM-79.2061,000,000,000 ECM-83.977Maximum Sensitivity of Typical Spy Shop Bug DetectorVery Poor for Actually Finding Bugs500,000,000 ECM-86.988300,000,000 ECM-89.206150,000,000 ECM-92.216100,000,000 ECM-93.97750,000,000 ECM-96.98840,000,000 ECM-97.957Bandwidth of typical Covert FM Video Signal, ie: X-1030,000,000 ECM-99.20625,000,000 ECM-99.99820,000,000 ECM-100.96715,000,000 ECM-102.21612,000,000 ECM-103.18510,000,000 -103.9778,000,000 -104.946Bandwidth of typical PAL/SECAM TV Broadcast Signal6,000,000Video-106.196Bandwidth of typical NTSC TV Broadcast Signal5,000,000Video-106.9884,000,000-107.9573,000,000-109.2062,000,000-110.9671,000,000-113.977500,000-116.988300,000-119.206250,000-119.998150,000-122.216Typical FM Broadcast Signal120,000EMI-123.185100,000-123.97775,000-125.22750,000-126.988Typical Covert Sub-Carrier Eavesdropping Signal30,000-129.20625,000Voice-129.99820,000Voice-130.96716,000Voice-131.936Typical Wireless Microphone Bandwidth, US15,000FM-132.21610,000-133.9779,000EMI-134.4358,000-134.9466,400Voice-135.915Typical Bugging Device6,000AM-W-136.196Typical Bugging DeviceMaximum Sensitivity of a Normal OSC-50004,000Voice-137.957Typical Bugging Device3,800AM-N-138.179Typical Bugging Device,Ideal BW to use when mapping out 16 kHz channels3,200Voice-138.9263,000-139.2062,400SSB-140.1752,000Voice-140.9671,600Voice-141.9361,000Sliver-143.977Typical Sliver DeviceSensitivity of the OSC-5000 w/ optional 1 kHz filter500CW-N-146.988300FFT-149.206Helpful when looking for snuggle bugs250CW-N-149.998200FFT, EMI-150.967TSCM Threshold, 6 dB down from 1 kHz BW100FFT-153.97730FFT-159.206If the exact frequency of a bugging device is known a BW of 30 Hz can be used for higher sensitivity. 10FFT-163.977Use to determine the presence of 60 Hz in a signal, which indicates it may be line powered.3FFT-169.2061FFT-173.977Noise Floor使用上面的表可以很容易地看到为什么许多产品用于查找错误是相对聋子，因为他们使用非常宽的带宽，从而创造大量的噪音，它允许错误“隐藏在草丛中”不得检出。径例如一个的TSCM专门使用了一个可折叠的天线或“橡胶鸭子”1 GHz的频率计数器（例如3000A或Scout）。容易地确定-83.977 dBm的至少1 GHz的带宽的热噪声。在现实中，噪声水平较高的频率计数器自身的引入了大量的噪声和干扰。的“橡胶鸭子”天线接近单位增益，预选器不被使用，通常不影响本底噪声。当然，通过简单地增加一个廉价的预选器的带宽变窄到2兆赫，这导致本底噪声减少到大约为-110 dBm（灵敏度和显着的改善，大约350倍）。这样的产品，将检测到窃听装置，但只有那些产生重大的射频能量，然后只有当它位于从设备只有几英尺.但只有当你的幸运。与此相比，这类产品的AVCOM PSA频谱分析仪-65“底噪声为-125 dBm的75千赫RBW的标准单位。 10千赫选项添加到本乐器进一步降低本底噪声为-134 dBm的（大约8倍）。这扩展了检测范围，但只到几英尺。REI OSC-5000 OSCOR提供6千赫RBW，提供了一个-136.196 dBm的本底噪声（-143.977 dBm的可选1 kHz的中频带宽选项）。这是一个相当大的增幅比PSA-65，并提供保护的区域通常包括一个10英尺的半径绕制。由于大多数的TSCMers使用（或使用）一个10英尺的检查格栅这个工程以及，允许OSCOR检测多种类型的窃听装置。 （注：钱什么的OSCOR，它是一个真正的好交易）当的TSCMer要求底噪声低于-150 dBm的事情开始变得有点棘手，设备的天空火箭的成本，基于FFT的解决方案成为需要高功率电脑。唯一的设备能够这么窄的带宽操作的高性能数字频谱分析仪，高性能接收机（如MA-COM，MICROTEL，洛克希德公司，安捷伦，罗克韦尔，CSF，R / S，和WJ）。另外，作为带宽减小（强制本底噪声），而这又需要大量的计算能力，并使用平行系统，以克服和补偿仪器“扫描”的能力大大减慢。极其狭窄的带宽，anti-saturation/intermod过滤器，前置放大器TSCM是至关重要的，因为我们不希望接近“舞台音响”，直到进入TSCM服务。理想的情况下，我们应该能够从四分之一英里路程窃听检测设备（如果它是一个250兆瓦左右的“热”问题），而且必须能够检测子毫瓦设备，从150英尺的半径之外，以避免发出警报以任何方式的窃听。当然，一旦TSCM专家进入“声音舞台”任何产生辐射射频已确定早就提前（如将所有进行排放）毫瓦。 TSCM专家可以再明里暗里创建各种类型的刺激，观察可能发生的变化，在频谱上的声音舞台。所有这意味着什么实际意义？TSCM需要各种各样的仪器，方法和系统的使用。在某些情况下，产品如军，2060年，近场探头/循环，CPM-700，类似的“近场”的产品是无价的快速检查，当你有有限的时间问题（英寸内，你可以得到窃听的移动设备）。通常情况下，这些类型的产品是最有帮助的，当你可以得到的信号内的“近场”被定义为波长除以常数PI的2倍（或波长/ 2 * 3.14159）在其他情况下，一个廉价的模拟频谱分析仪，或基于接收机系统如OSCOR的，扫描锁定，或MSS都是适当的选项（250平方英尺的面积有限，以保护下，然后只有在天线可以到处移动）。限制因素是扫描速度及带宽的影响。对于面积大于250平方尺，或者当TSCM专家解决的威胁，需要防区外距离的唯一合适的解决方案是一种高性能的频谱分析仪或接收机。然后，整个系统必须连接到各种天线，平衡 - 不平衡转换器，前置放大器，低损耗电缆，和其他文书，以进一步提高系统的灵敏度和克服固有的信号损失。噪声是我们的朋友，它提出了一个很容易计算或模拟的水平，这个“地板”的微小变化表明存在一个潜在的窃听装置，或信号需要进一步调查。这是常见TSCM程序，以指定的所有信号-150 dBm以上，目前的能源（无系统收益）或什至-165 dBm的（前置放大器和其他系统收益）必须评估作为一个潜在的窃听装置。径为-150 dBm的噪声基底，加至30-40分贝的增益，和至少5-10分贝的增益定向天线是一个温和的前置放大器。这些简单的改进将有根治的效果，能够检测到秘密窃听装置（甚至扩展距离）。当然，理论噪声地板实际上是-174 dBm时，应尽力保持TSCM测量尽可能接近这个（，但离开坦克液氦低温天线在家）。关键是你带通过预选的信号，然后将它传递虽然仪器级前置放大器前的信号进入频谱分析仪或接收机。不这样做将导致您的读数30-40分贝以下应该是什么，你会错过的错误，你正在努力寻找。以上的痕迹，反映了仪器设置为显示噪声的影响，同时试图找到窃听装置。第一个跟踪（在顶部，红色）是一个可扩展的24英寸的鞭状天线安装在三脚架上拿起信号。廉价的同轴电缆和BNC电缆被用来将天线连接到仪器。第二个跟踪（在底部，以蓝色）时，天线与全向双锥型