CH248974A - Einrichtung zur Verschleierung gesprochener Nachrichten. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur     Verschleierung    gesprochener Nachrichten.    Es sind Verfahren zur Verschleierung  von gesprochenen Nachrichten bekannt, bei  denen das Sprachfrequenzband in mehrere  Teilbänder unterteilt wird. Mittels eines       Permutierschalters    erfolgt nach einem Code  schlüssel eine     wechselnde    gegenseitige Ver  tauschung der Teilfrequenzbänder. Zur Er  höhung des     Verschleierungsgrades    ist es be  kannt, ebenfalls wechselnd einzelne Teil  frequenzbänder zu invertieren, also in der       Frequenzfolge    umzukehren.

   Es ist bekannt,  die     Invertierung        mittels        Modulatoren    in  jedem Teilkanal vorzunehmen, wobei die  Hilfsfrequenzen     mittels    eines     Permutier-          schalters    nach bestimmten vorgegebenem  Schlüssel den     Modulatoren    zugeschaltet wer  den.  



  Vorliegende Erfindung bezieht sich auf  eine Einrichtung zur Verschleierung gespro  chener Nachrichten durch Unterteilen des  Nachrichtenfrequenzbandes in einzelne Teil  frequenzbänder, durch wechselnde gegensei  tige Vertauschung derselben und Umkehren  einzelner Teilfrequenzbänder.  



  Die     erfindungsgemässe    Einrichtung be  steht darin, dass der unverschleierte Nach  richtenkanal sowohl direkt als auch über  eine     Frequenzumkehreini-ichtung    auf eine  Vorrichtung geschaltet ist, mit der die bei  den Frequenzbänder über eine Mehrzahl von       Modulatoren,    nach einem ersten Schlüssel  um wechselnde     Frequenzbeträge    verschoben,  einer Mehrzahl von     Bandpassfiltern    gleichen       Durchlassbereiches    zugeführt werden, die    aus den um ungleiche Beträge verschobenen  Frequenzbändern Teilfrequenzbänder heraus  filtern, und dass diese Teilfrequenzbänder  über weitere     Modulatoren,

      nach einem zwei  ten Schlüssel um wechselnde     Frequenzbe-          träge    verschoben, auf den verschleierten  Nachrichtenkanal übertragen werden.  



  Im folgenden sind zwei Ausführungs  beispiele der Erfindung näher erläutert. Die  Ausführungsbeispiele sind     Verschleierungs,          einrichtungen    in einer Fernsprechanlage, die  in beiden Richtungen besprochen werden  kann. Die Einrichtung kann also in die  Leitung einer     Fernsprechstation    eingeschal  tet werden.  



  In der     Fig.    1 ist eine Einrichtung be  schrieben, bei der die Vertauschung der  Teilfrequenzbänder mittels einer     Permutier-          einrichtung    vorgenommen wird. An den  Klemmen 1 und 2 ist der Fernsprechteil  nehmer angeschlossen, dessen Gespräch ver  schleiert werden soll. An den Klemmen  und 4 ist die Fernsprechleitung angeschlos  sen, die den Gesprächsinhalt in verschlüssel  tem Zustand zur Weiterleitung an die Fern  station aufnimmt. Umgekehrt kommen über  die Klemmen 3 und 4 die von der Fern  station in verschlüsseltem Zustand gesandten  Gespräche an und verlassen die     Einrichtung     im entschlüsselten Zustande an den Klem  men 1 und 2. Die     Einrichtung    ist also in  beiden Gesprächsrichtungen verwendbar.

   Die  Wirkungsweise der Einrichtung wird nun  für den Fall beschrieben, dass ein von der      eigenen Station     kommendes    Gespräch ver  schlüsselt werden soll.  



  Das Gespräch der eigenen Station wird  über die     Klemmen    1 und 2 und das     Ge-          sprächfilter        F1,    dessen     Durchlassbereich     <B>250... 2750</B> Hz beträgt, einerseits direkt  auf fünf     eingangsseitig        parallelgeschaltete          Modulatoren        M2    und anderseits über eine       frequenzinvertierende        Einrichtung        (Ml,    F3)  den fünf eingangsseitig parallelgeschalteten       Modulatoren        1113    zugeführt.

   Die     frequenz-          invertierende    Einrichtung besteht     aus    dem       Modulator        1111    und dem     Bandpassfilter        F3,     dessen     Durchlassbereich    250... 2750 Hz be  trägt. Der     Modulator        i111    erhält vom Gene  rator     G1    eine     Hilfsträgerfrequenz    von  3000 Hz.

   Von den im Ausgang vorhandenen  beiden Seitenbändern wird das obere Seiten  band unterdrückt und     das    untere über     das          Filter        F3    durchgelassen. Das durchgelassene       untere    Seitenband     ist    das zum ursprüng  lichen Frequenzband inverse Frequenzband.  



  Die Ausgänge 1, 2, 3, 4, 5 der     Modula-          toren   <B>31</B>2     sowie    die Ausgänge 11, 12, 13,  1.4, 15 der     Modulatoren        1113    sind auf den       Permutierschalter   <B>PS,</B>     geschaltet.        Über    den       Permutierschalter   <B>PS,</B>     wird    in     vereinbarter,     ziemlich öfters wechselnder Reihenfolge  immer die halbe Anzahl der Teilkanäle  1...5 und     11...l5    den Kanälen 21, 22,  23, 24, 25 zugeführt.

   Jeder Teilkanal weist  ein Bandfilter     F2    auf mit einem     Durchlass-          bereich    von 2750<B>...</B> 3250 Hz. Die Ausgänge  der     Modulatoren        N12    und     11T3    werden durch  wegs auf     Bandpassfilter    mit gleichem Durch  lassbereich geschaltet.  



  Die Aufteilung des direkten und des in  vertierten Frequenzbandes auf fünf einzelne  Teilfrequenzbänder von je 500 Hz Band  breite erfolgt in der Weise, dass den einzel  nen     Modulatoren    der Kanäle 1...5 und       11...15        Trägerfrequenzen    zugeführt wer  den, die sich jeweils um je 500 Hz unter  scheiden.

   Der     Modulator        M2    im Kanal 1 und  der     Modulator    M 3 im Kanal 11 erhalten die  Trägerfrequenz 5500 Hz vom Generator     G2.     Der     Modulator        M2    im Kanal 2 und der       Modulator        1V13    im Kanal 12 erhalten die    Trägerfrequenz 5000 Hz vom Generator     G;;     usw. Jeweils fünf von den zehn     Modulatoren          l112    und M3 werden über den     Permutierschal-          ter    PS auf     Bandpassfilter    F_ geschaltet.

   Die       Bandpassfilter        F2    sind gleich gebaut und  haben durchwegs einen     Durchlassbereich    von  2750<B>...</B> 3250 Hz. Im Ausgang dieser Filter  treten infolgedessen     Frequenzgemische    von  durchwegs gleichem     Frequenzumfang    auf,  welche durch     Frequenzverschiebung    aus  Teilfrequenzbändern     des        ursprünglichen     Gesprächskanals entstanden sind. Die Teil  frequenzbänder sind teils dem direkten       Gesprächskanal,        teils    dem in der Frequenz       invertierten    Kanal entnommen.

   Bei der im  Beispiel gezeigten     Durchschaltung    des     Per-          mutierschalters,    entsprechend einer bestimm  ten Verschlüsselungsphase, erscheint z. B.  im Kanal 21 das     Teilfrequenzband          2250...   <B>2750</B> Hz, im Kanal 22 das Teil  frequenzbaud 250...750 Hz und im Kanal  25 das Teilfrequenzband     750...1250    Hz  des     Gesprächskanals.    Im Kanal 23 er  scheint das Teilfrequenzband 1750.,....2250 Hz  und im Kanal 24 das Teilfrequenzband  1250...1750 Hz des Gesprächskanals; je  doch mit umgekehrter     Frequenzfolge    bezüg  lich der drei vorgenannten Teilbänder.  



  Im Ausgang der fünf Filter     FZ    ist der  Nachrichteninhalt der einzelnen Teilfre  quenzbänder enthalten, und zwar in dem auf  den Frequenzbereich von 2750...3250 Hz  verschobenen     Zustand.        Mittels    der nachge  schalteten     Modulatoren        31.1    erfolgt eine noch  malige     Frequenzverschiebung    der einzelnen  Kanäle 21...25 auf die einzelnen Fre  quenzbänder, welche sich auf den früheren  Frequenzbereich von 250...2750 Hz ver  teilen, und zwar nach einem verabredeten  Codeschlüssel in     verwürfeltem    Zustande.

   Die  Ausgänge der Modulagoren M4 sind parallel  geschaltet und führen über ein Filter     F4        mit     einem     Durchlassbereich    von 250... 2750 Hz  auf die Ausgangsklemmen 3 und 4. An den       Klemmen    3 und 4 ist die nach der fernen       Station    führende Leitung angeschlossen. Die  Leitung erhält das ursprüngliche Gespräch  in     verwürfeltem    Zustande.

        Den     Modulatoren        114    werden die     gleichen     Trägerfrequenzen zugeführt wie den     Modu-          latoren        M#.    und     M3.    Die Zuführung erfolgt  über den     Permutierschalter   <B>PS,</B> in der Rei  henfolge, wie dies durch den Codeschlüssel  festgelegt ist.  



  Die Trägerfrequenzen werden den Gene  ratoren G, . . .     G,#    entnommen, die zusammen  von einem Motor M mit konstanter Drehzahl  angetrieben werden.     Mittels    eines Unterset  zungsgetriebes U können ebenfalls noch die  beiden     Permutierschalter    angetrieben wer  den.  



  In der     Fig.    2 ist     ein    weiteres Ausfüh  rungsbeispiel der Erfindung dargestellt. An  den Klemmen 1 und 2 ist wieder die     Tele-          phonstation    angeschlossen, deren abgehendes  Gespräch verschlüsselt werden soll, und an  den Klemmen 3 und 4 liegt die Leitung  nach der     fernen        Telephonstation.     



  Über das     Bandpassfilter        F,.    mit einem       Frequenzdurchlassbereich    von 250...2750 Hz  wird das Sprachfrequenzband einerseits  direkt auf fünf auf der     Eingangsseite    par  allelgeschaltete     Modulatoren        M2,    anderseits  über eine     Frequenzinversionseinrichtung    auf  fünf     eingangsseitig    parallelgeschaltete     Modu-          latoren        M3    zugeführt.

   Die     Inversionseinrich-          tung    besteht aus dem     Modulator        M,    und dem       Ausgangsfilter        F3    mit einem     Durchlassbe-          reich    von 250...2750 Hz. Dem     Modulator          M,    wird aus dem Generator     G1    eine Trä  gerfrequenz von 3000 Hz aufgedrückt.

   Im       Modula-torausgang    sind die     beiden    Seiten  bänder vorhanden, von denen das obere Sei  tenband unterdrückt und das untere über  das Filter     F3    durchgelassen     wird.    Das untere  durchgelassene Frequenzband stellt die In  version des eingangsseitig vorhandenen Ge  sprächsfrequenzbandes dar.

   Das invertierte  Frequenzband gelangt auf die fünf     Nodu-          latoren        M3.    Je ein     Modulator        31",    ist mit je  einem     Modulator        M3        ausgangsseitig    parallel  geschaltet und führen auf je ein     Bandpass-          filter    F,. Der     Durchlassbereich    dieser Filter  beträgt 2750...3250 Hz. An die     Bandpass-          filter    ist     ausgangsseitig    je ein     Modulator   <B>17,</B>  angeschlossen.

   Die     Modulatarausgänge    sind    parallelgeschaltet     und    führen über ein ge  meinsames     Bandpassfilter        F4    auf die Aus  gangsklemmen 3 und 4. Der     Frequenz-          clurchla.ssbereiclh    des Filters     F4    ist ebenfalls  250...2750 Hz.  



  Die     Modulatoren        11T2,   <I>M 3,</I>     31,    erhalten  ihre Trägerfrequenzen von den Generatoren       G2,    G3,     G4,        G5,        G8.    Die     Aufschaltung    der       Trägerfrequenzen    erfolgt über die     Permu-          tierschalter    nach     einem    mit der Gegenstation  verabredeten Schlüssel.

   Der     Permutierschal-          ter   <B>PS,</B> schaltet in jeder Verschlüsselungs  phase die Trägerfrequenzen auf fünf von  den zehn     Modulatoren        M,    und     M3    ein und  macht damit die betreffenden     Modulatoren     für einzelne Teilfrequenzbänder durchlässig.

    Die Schaltung erfolgt so, dass in jeder     Ver-          sehlüsselungsphase    sämtliche Teilfrequenz  kanäle 1-5 eingeschaltet sind, ein Teil davon  in direkter und der Rest in     invertierter        Fre-          quenzfolge.    Die     Aussiebung    erfolgt wie im  ersten     Ausführungsbeispiel    in der     Weise,     dass die Trägerfrequenzen von     Kanal    zu  Kanal um je 500 Hz abweichen,

   so     dati     durch die     Modulationsvorgänge        Teilfrequenz-          kauäle    herausgeschnitten und transponiert  werden, deren Frequenzbereich sich um je  500 Hz unterscheiden.

   Bei der     in    der     Fig.    2  dargestellten     Kontaktstellung    des     Permutier-          schalters    PS, erhält der     Modulator        M2    des       direkten    ersten     Teilfrequenzkanals    die Trä  gerfrequenz 5500 Hz aus dem Generator     G2.     Über diesen     Modulator    wird dem Ge  sprächskanal das Teilfrequenzband 5500     --          (2750...3250)    = (2750...2250)

   entzogen  und auf den     Durchlassbereich    des Filters     F2     (2750...3250 Hz) verschoben. Während  dieser Zeit ist der entsprechende     Modulator          M3    des invertierten Gesprächskanals     ohne     Trägerspannung;

   infolgedessen erfolgt keine       Frequenzbandverschiebung.    Die Übertra  gung des invertierten     Teilfrequenzbandes    ist       gesperrt.    Bei dem     Teilfrequenzkanal    2 er  hält der     Modulator        M3    die Trägerfrequenz  4000 Hz vom Generator     G5.    Es erfolgt eine       Frequenzverschiebung    und Weiterleitung  des     invertierten    ursprünglichen Teilfre  quenzbandes 2250<B>...

   1750</B>     Rz,    In dieser      Zeit ist das     direkte    Teilfrequenzband ge  sperrt, da die     Trägerspannung    des betreffen  den     Modulators    fehlt. In analoger Weise  werden über den Kanal 3 das     invertierte,     über den Kanal 4 das     invertierte,    über den  Kanal 5 das direkte Teilfrequenzband über  tragen.  



  Die im     Ausgang    der     Filter        F2    erschei  nenden Teilnachrichten gelangen auf die       Modulatoren        M4.        Hier    erfolgt eine Verschie  bung -der     frequenzmässig    durchwegs gleich  liegenden     Nachrichteninhalte    der einzelnen  Kanäle auf die fünf     Einzelteilbänder        in    dem  Bereich von 250<B>...</B> 2750 Hz. Dieser Vorgang  ist der gleiche wie an der entsprechenden       Stelle    des     Ausführungsbeispiels        Fig.    1.

   Die  Trägerfrequenzen dieser     Modulatoren    wer  den nach einer vereinbarten     Verschlüsselung     über den     Permutierschalter    PS, den Gene  ratoren     G2   <B>...</B>     GI        entnommen.     



  Die     Permutierschalter    wechseln laufend  ihre Schaltstellungen. Die     Betätigung    der  Schalter kann dabei über ein     Untersetzungs-          getriebe    Ü durch den Antriebsmotor M er  folgen, der     gleichzeitig    die     Trägerspannungs-          generatoren        G1    . . .     GB    antreibt.

   Die Schalt  weise der     Permutierschalter    kann z.     13.    so  gewählt werden, dass der Schalter PS, etwa  in jeder     Sekunde    seine Stellung ändert und  der     Permutierschalter   <B>PS,</B> etwa alle fünf  Sekunden.  



  Eine weitere Steigerung des     Geheim-          haltungsgrades    der Einrichtung kann noch  dadurch     erreicht    werden, dass eine relativ       rasche    periodische Umschaltung     des    direk  ten und     des        frequenzinvertierten    Kanals vor  genommen wird. Das kann so geschehen,  dass im Verbindungsweg der Filter F, und       F3    nach den     Modulatoren        M2    und     MS    eine       Umschalteinrichtung    PS, vorgesehen wird,  wie sie in der     Fig.    3 dargestellt ist.

   Der  Antrieb     dieser        Umschaltungseinrichtung     kann ebenfalls durch den     Antriebsmotor    der       Trägerspannungsgeneratoren    erfolgen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Verschleierung gespro chener Nachrichten durch Unterteilung des Nachrichtenfrequenzbandes in Teilfrequenz bänder, wechselnde gegenseitige Vertau schung derselben und Umkehren einzelner Teilfrequenzbänder, dadurch gekennzeich net, dass der unverschleierte Nachrichten kanal sowohl direkt als auch über eine Fre- quenzumkehreinrichtung auf eine Vorrich tung geschaltet ist, mit der die beiden Fre quenzbänder über eine Mehrzahl von Modu- latoren,

   nach einem ersten Schlüssel um wechselnde Frequenzbeträge verschoben, einer Mehrzahl von Bandpassfiltern gleichen Durchlassbereiches zugeführt werden, die aus den um ungleiche Beträge verschobenen Frequenzbändern Teilfrequenzbänder her ausfiltern, und dass diese Teilfrequenzbänder über weitere Modulatoren, nach einem zwei ten Schlüssel um wechselnde Frequenzbe- träge verschoben, auf den verschleierten Nachrichtenkanal übertragen werden.

   UNTERAN SPRüCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Frequenzum- kehreinrichtung aus einem Modulator mit nachfolgendem Bandpassfilter besteht und dass diesem Modulator aus einem-Generator eine konstante Trägerfrequenz zugeführt ist.

   2. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zwei Gruppen eingangsseitig parallelgeschalteter Modula- toren vorgesehen sind, von denen die eine Gruppe mit dem unverschleierten Nachrich tenkanal und die andere Gruppe mit dem Bandfilter der Frequenzumkehreinrichtung verbunden ist, und dass die Zahl der Modu- latoren pro Gruppe der Zahl der Teilkanäle entspricht. 3.

   Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Modula-to- ren ausgangsseitig mit einem Permutier- sehalter verbunden sind und da.ss mit dem Permutierschalter eine der Zahl der Teil kanäle entsprechende Anzahl Bandpassfilter gleichen Durchlassbereiches verbunden ist.

   4. Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, -dass der Permutier- schalter nach einem Codeschlüssel die Auf- schaltung der Bandpa.ssfilter gleichen Durch lassbereiches auf je einen der Modulatoren ausführt. 5.

   Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass je zwei Modu- latoren ungleicher Gruppe gleiche Träger frequenzen erhalten und dass die Trägerfre quenzen Generatoren entnommen sind, deren Frequenzen sich um konstante Beträge unter- scheiden. 6.

   Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Modu- lator der einen Gruppe mit je einem Modu- la.tor der andern Gruppe ausgangsseitig parallelgeschaltet ist und diese Modulator- paa.re zu je einem den gleichen Durchlass- bereich aufweisenden Bandpassfilter führen.

   7. Einrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass den Madula: toren wahlweise über einen Permutierschal- ter Trägerfrequenzen zugeführt werden, die um konstante Frequenzbeträge sich unter scheidenden Trägerfrequenzgeneratoren ent nommen sind. B.

   Einrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Permutier- schaIter die Rufschaltung der Trägerfre quenzen nach einem Codeschlüssel derart ausführt, dass die Trägerfrequenzen je einem Modulator der einen oder andern Gruppe zugeführt werden und dass gleichzeitig je weils nur einem der ausgangsseitig parallel geschalteten Modulatoren eine Trägerfre quenz zugeführt ist. 9.

   Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Band passfilter gleichen Durchlassbereiches dieser oberhalb des Frequenzbereiches des Na,ch- richtenbandes liegt und eine Bandbreite auf weist, die wenigstens angenähert der ge wünschten Bandbreite eines der Teilfre quenzbänder entspricht. 10.

   Einrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass den Bandpassfil- tern gleichen Durchlassbereiches Modulatoren nachgeschaltet sind, deren Ausgänge par allelgeschaltet zu einem Bandpassfilter füh ren, dessen Durchlassbereich dem Frequenz bereich des unverschleierten Nachrichten kanals entspricht. 11.

   Einrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass den ausgangs- seitig parallelgeschalteten Modulatoren wahl- weise über einen Permutierschalter Träger frequenzen zugeführt werden, die Genera toren entnommen sind, deren Frequenzen --ich um konstante Beträge unterscheiden. 12.

   Einrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Permutier- scÜalter nach einem Codeschlüssel die Ruf- schaltung je eines Generators auf je einen der ausgangsseitig parallelgeschalteten Mo- dulatoren ausführt.

   13. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ein gänge der beiden 11odulato bgruppen Lei tungsumschalter eingeschaltet sind, die eine periodische Umschaltung des direkten und des invertierten Nachrichtenkanals aus- führen. 14.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im unver- schleierten. Nachrichtenkanal ein Bandpass- filter eingeschaltet ist.