Программное обеспечение для расчета утечки звука из помещения - Дипломная работа

В данной дипломной работе будет рассмотрен ряд вопросов, имеющих отношение к оценке параметров защищенности помещений от утечки акустической информации по техническим каналам. Также будет рассмотрен один из существующих методов расчета словесной разборчивости за пределами объекта исследования с учетом уровня шума, полученного в результате контрольных замеров. Основной причиной, по которой тема данного дипломного проекта является актуальной в наши дни по причине необходимости проведения аттестационных испытаний для получения лицензии рядом государственных, муниципальных и коммерческих предприятий имеющих доступ к информации считающейся государственной тайной.Громкость звучания определяется амплитудой звуковой волны, при этом, чем больше амплитуда (т.е. отклонение от некоторого среднего, устойчивого состояния колеблющегося тела), тем более резким является изменениедавления среды, и тем громче издаваемый звук. Тональность звучания определяется частотой колебания звуковой волны. Скорость, с которой частицы колеблются около положения своего равновесия, называется колебательной скоростью частицы и описывается уравнением (1): V = USIN(2?ft G), (1) где V-величина колебательной скорости; Амплитуда колебательной скорости характеризует максимальную скорость с которой частицы среды движутся в процессе колебаний и определяется формулой (2): U = 2?FA, (2) где f-частота колебаний; Здесь коэффициент затухания (S)-быстрота убывания амплитуды со временем определяется формулой (3): S = 1/t, (3) где t-время, за которое амплитуда уменьшается в e = 2,71828раз.Основным источником акустической информации, подлежащей защите от перехвата, является информация из звукового диапазона, воспринимаемого человеческим ухом, поэтому необходимо рассмотреть особенности человеческого слуха. Ухо человека обладает свойствами частотного анализатора, дискретным восприятием по частотному и динамическому диапазонам (аналоговый звуковой сигнал превращается в последовательность электрических импульсов двоичного кода). Полоса пропускания резонатора слухового анализатора, определенная на уровне-3 ДБ, составляет для одноухого слушания на частоте 300 Гц около 50 Гц, на частоте 1000 Гц - 60 Гц, на 3000 Гц - 150 Гц. Величины критических полосок слуха были определены Флетчером и Цвикеромэкспериментально, причем по данным Цвикера критические полоски слуха, названные им “частотными группами” в 2-3 раза шире, чем по данным Флетчера.Критические полоски по Флетчеру используются при определении разборчивости речи, а частотные группы Цвикера - при расчетах громкости шума.На рисунке 2 представлены кривые частотной зависимости ширины критических полос и частотных групп слуха в децибелах.Средой распространения звуковых сигналов в воздушных технических каналах утечки информации является воздух, для их перехвата используются высокочувствительные микрофоны или же специальные направленные микрофоны. Микрофоны могут быть объединены со звукозаписывающими устройствами либо с устройствами передачи информации (такие устройства называются акустическими закладками). Вспомогательные технические средства и системы (ВТСС) - технические средства и системы, не предназначенные для передачи, обработки и хранения конфиденциальной информации, устанавливаемые совместно с ОТСС или в выделенных помещениях. Основные технические средства и системы (ОТСС) - технические средства и системы, а также их коммуникации, используемые для обработки, хранения и передачи конфиденциальной (секретной) информации. К ОТСС могут относиться средства и системы информатизации (средства вычислительной техники, автоматизированные системы различного уровня и назначения на базе средств вычислительной техники, в том числе информационно-вычислительные комплексы, сети и системы, средства и системы связи и передачи данных), технические средства приема, передачи и обработки информации (телефонии, звукозаписи, звукоусиления, звуковоспроизведения переговорные и телевизионные устройства, средства изготовления, тиражирования документов и другие технические средства обработки речевой, графической видео-, смысловой и буквенно-цифровой информации) используемые для обработки конфиденциальной (секретной) информации.Пассивные предполагают ослабление уровня акустического сигнала, выходящего за пределы охраняемого помещения путем установки звукопоглощающих поверхностей в контролируемом помещении, а также снижение уровня сигнала, возникшего в результате акустоэлектрических преобразований с помощью сетевых фильтров. Активные методы защиты включают в себя создание маскирующих помех, подавление или же уничтожение акустических закладок. В соответствии с [3] для обеспечения максимального уровня звукопоглощения рекомендуется: - в качестве перекрытий использовать акустически неоднородные конструкции; в качестве полов использовать конструкции на упругом основании или конструкции, установленные на виброизоляторы; При использовании данного метода защиты речевой информации используется комплект из генератора белого или розового шума и системы

Содержание

Анализ технического задания

Введение

1. Параметры звуковых колебаний

1.1 Уравнения, определяющие параметры звука

1.2 Особенности восприятия звука человеком

2. Методы защиты помещений от утечки акустической (речевой) информации

2.1 Методы съема акустической (речевой) информации

2.2 Методы защиты от перехвата акустической (речевой) информации

2.3 Обзор технических средств активной защиты информации

3. Методика расчета параметров звукоизоляции помещения

3.1 Специальные исследования. Общие положения

3.2 Типовое содержание протокола специального исследования

3.3 Методика проведения контрольных замеров в области акустики и виброакустики

3.4 Обзор технических средств для проведения акустических и виброакустических измерений

4. Расчет показателя защищенности акустической речевой информации

4.1 Пример расчета словесной разборчивости при представлении сигнала 20-равноартикуляционными полосами

4.2Пример расчета словесной разборчивости при представлении спектра речевого сигнала 7 октавными полосами

4.3 Программная реализация расчета утечки звука из помещения

4.4 Анализ работы программы

5. Безопасность и экологичность при эксплуатации программного обеспечения для расчета утечки звука из помещения

5.1 Анализ и оценка условий труда оператора ПЭВМ

5.2 Методы и средства улучшения условий труда

5.3 Пожарная безопасность

5.4 Защита окружающей среды

6. Технико-экономическое обоснование разработки программного обеспечения для расчета утечки звука из помещения

6.1 Обоснование необходимости и актуальности разработки

6.2 Обоснование выбора аналога для сравнения

6.3 Обоснование выбора критериев для сравнения

6.4 Стоимостная оценка аналога и разработки

6.4.1 Ожидаемый экономический эффект

6.4.2 Расчет затрат на этапе проектирования

6.4.3 Расчет эксплуатационных расходов

6.4.4 Экономия от увеличения производительности труда пользователя

6.4.5 Расчет ожидаемого экономического эффекта от использования программного продукта

6.4.6 Определение цены программного продукта

6.5 Сопоставление технико-интегрального экономического показателя разработанной системы с аналогом

6.6 Прогнозирование необходимых объемов производства

Заключение

Список использованных источников

ПРИЛОЖЕНИЕ А ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

Анализ технического задания

Основная цель работы - разработка программ для расчета утечки звука из помещения.

Вводимые ограничения и требования:

В данной дипломной работе будет рассмотрен ряд вопросов, имеющих отношение к оценке параметров защищенности помещений от утечки акустической информации по техническим каналам. Будет произведен анализ существующих методов съема информации, а также существующих методов пассивной и активной защиты от утечки информации. Также будет рассмотрен один из существующих методов расчета словесной разборчивости за пределами объекта исследования с учетом уровня шума, полученного в результате контрольных замеров. Кроме того в данную работу будет включено технико-экономическое обоснование и анализ безопасности и экологичности программного продукта, разработанного в ходе написания данного дипломного проекта.

Основной причиной, по которой тема данного дипломного проекта является актуальной в наши дни по причине необходимости проведения аттестационных испытаний для получения лицензии рядом государственных, муниципальных и коммерческих предприятий имеющих доступ к информации считающейся государственной тайной. В случае несоответствия параметров защищенности предприятия существующим нормам, деятельность предприятия может быть приостановлена до тех пор, пока уровень защищенности не будет соответствовать существующим нормам. Одной из областей подлежащих проверке при получении лицензии является акустический канал утечки информации.

Разрабатываемый программный комплекс предназначен для упрощения процедуры проведения специальных исследований в области защиты акустической (речевой) информации от утечки по техническим каналам. В частности данный комплекс предназначен для упрощения расчета параметров защищенности объекта специального исследования, что позволит значительно ускорить процесс аттестации выделенных помещений. В то же время данный программный продукт должен предоставлять подробную информацию по каждому этапу проводимых расчетов.