HK54594A - Subband encoding method and apparatus - Google Patents

Subband encoding method and apparatus

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HK54594A
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HK
Hong Kong
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signals
subband
digital
digital signals
synchronisation
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HK54594A
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German (de)
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Francis Szczutkowski Craig
Richard Louis Zinser, Jr
Kappagantula Satish
Eugene Harold Peterson, Iii
Original Assignee
Ericsson Ge Mobile Communications Inc.
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/66—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
    • H04B1/667—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission using a division in frequency subbands
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K1/00—Secret communication

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Claims (18)

  1. Processeur hybride de signal électrique par bandes subdivisées comprenant :    des moyens de filtre (102) ayant une entrée pour accepter des signaux électriques numériques représentant une bande de composantes de fréquence et fournissant des sorties à quatre bandes subdivisées d'octave couvrant une bande globale de fréquences d'environ 180 à 2900 Hz ;    des premiers moyens de codage numérique (104, 106, 108) pour recevoir desdites sorties les trois signaux des bandes subdivisées d'octave de fréquences les plus basses et pour coder chacune des bandes subdivisées ainsi reçues selon un algorithme de codage APCM ou ADPCM afin de produire des premiers signaux numériques codés ;    des deuxièmes moyens de codage numérique (110) pour recevoir d'une autre desdites sorties les signaux de la bande subdivisée d'octave de fréquences les plus élevées et pour coder de tels signaux de bande subdivisée ainsi reçus selon un algorithme de codage BCPCM afin de produire des deuxièmes signaux numériques codés ;    des moyens de multiplexage (112) pour combiner lesdits premiers et deuxièmes signaux numériques codés en une chaîne commune de signaux numériques pour une émission sur un canal de communication de signaux numériques.
  2. Processeur hybride de signal électrique par bandes subdivisées selon la revendication 1, dans lequel la sortie de bande d'octave subdivisée la plus élevée est codée en BCPCM en utilisant un quantificateur BCPCM à 1 bit.
  3. Processeur hybride de signal électrique par bandes subdivisées selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre :    des moyens de démultiplexage (114) pour séparer une chaîne entrante de bits en série en plusieurs canaux de bande subdivisée ayant, codés en eux, des signaux numériques entrants représentant des composantes de signal dans différentes bandes subdivisées de fréquence ;    des premiers moyens de décodage numérique pour recevoir lesdits signaux numériques codés entrants dans au moins un desdits canaux de bande subdivisée et produire à partir d'eux des signaux numériques décodés entrants selon un algorithme de décodage APCM or ADPCM ;    des deuxièmes moyens de décodage numérique pour recevoir lesdits signaux numériques codés entrants dans au moins un autre desdits canaux de bande subdivisée et produire à partir d'eux des signaux numériques décodés entrants selon un algorithme de décodage BCPCM ;    des moyens de filtre inverse (116) pour accepter lesdits signaux numériques décodés entrants de chaque canal de bande subdivisée et pour produire une chaîne décodée de signaux numériques.
  4. Processeur hybride de signal électrique par bandes subdivisées selon la revendication 3, dans lequel lesdits moyens de filtre inverse (116) combinent quatre bandes subdivisées d'octave couvrant une bande globale de fréquences d'environ 180 à 2900 Hz et dans lequel la bande subdivisée de fréquences les plus élevées est décodée selon BCPCM tandis que les trois bandes subdivisées de fréquences les plus basses sont décodées selon APCM ou ADPCM.
  5. Emetteur-récepteur de signaux numériques cryptographiques comprenant un processeur hybride de signal électrique par bandes subdivisées selon la revendication 1, 2 ou 3, ledit émetteur-récepteur comprenant en outre :    des moyens de retard de temps (D2, D3, D4) fonctionnant dans au moins une des bandes subdivisées pour retarder dans le temps lesdits signaux numériques dans un format numérique codé à compression de bits, de manière à fournir un retard de temps tout en réduisant les besoins en mémoire numérique pour effectuer un tel retard de temps ; et    des moyens de commande (14) pour formater les données numériques qui sont transmises sur ledit canal de communication numérique pour inclure de manière récurrente des signaux de synchronisation cryptographique et de synchronisation de trame pendant une émission en cours, lesdits signaux de synchronisation facilitant une réception en entrée tardive des données numériques émises.
  6. Emetteur-récepteur selon la revendication 5, dans lequel :    lesdits moyens de filtre (102) comprennent des moyens de filtre QMF (filtre miroir en quadrature) pour séparer un signal d'entrée numérisé en plusieurs bandes subdivisées ayant des retards de temps correspondants différents et représentant des bandes subdivisées correspondantes de composantes de fréquence de signal ;    lesdits moyens de codage (104, 106, 108, 110) codent séparément les signaux numériques dans chaque bande subdivisée sous une forme comprimée numériquement pour produire des signaux numériques codés comprimés dans chacune desdites bandes subdivisées ;    lesdits moyens de retard de temps (D2, D3, D4) retardent dans le temps lesdits signaux numériques codés comprimés dans au moins un desdites bandes subdivisées pendant une période de temps prédéterminée afin de fournir des signaux numériques sensiblement synchrones dans le temps à un point prédéterminé dans chacune desdites bandes subdivisées ; et    lesdits moyens de multiplexage (112) combinent lesdits signaux numériques sensiblement synchrones dans le temps en un débit de sortie de signaux numériques codés comprimés.
  7. Emetteur-récepteur selon la revendication 5, comprenant en outre :    des moyens d'émission et de réception pour émettre et/ou pour recevoir une succession de signaux numériques ; et dans lequel    lesdits moyens de commande (14) sont reliés auxdits moyens d'émission et de réception et comprennent un système à microprocesseur numérique de données programmé de manière à exécuter les fonctions suivantes :
    (a) acquisition initiale de synchronisation dans laquelle lesdits signaux numériques reçus sont balayés pendant une portion de préambule de laquelle sont extraits des signaux de synchronisation de trame, d'adressage et de synchronisation cryptographique,
    (b) conservation de synchronisation en cours, dans laquelle lesdits signaux numériques reçus sont balayés pendant des trames de données succédant à ladite portion de préambule, et de ces dites trames de données sont extraits de manière répétée au moins lesdits signaux de synchronisation de trame et de synchronisation cryptographique, afin de permettre une conservation d'une telle synchronisation pendant le décodage d'un message chiffré comprenant plusieurs de telles trames de données, et
    (c) entrée tardive, dans laquelle, dans le cas où une synchronisation de trame et/ou une synchronisation cryptographique sont perdues ou non acquises à partir dudit préambule, lesdites trames de données sont balayées et à partir desquelles des signaux de synchronisation, d'adressage et de synchronisation cryptographique sont néanmoins extraits et la commande est rendue à ladite fonction en cours de conservation de synchronisation, de sorte que la portion restante d'un débit de données de message chiffré adressé correctement est néanmoins décodée avec succès.
  8. Emetteur-récepteur selon la revendication 7, dans lequel lesdits moyens de commande sont programmés pour traiter lesdits signaux numériques qui se présentent dans essentiellement la séquence de temps suivante :
    (A) une portion de préambule ayant
    (1) un motif alterné de données 1, 0,
    (2) 12 ensembles répétés de
    (i) un mot de synchronisation de 16 bits comprenant un mot de code de Barker à plusieurs bits,
    (ii) un mot d'adresse extérieure de 16 bits comprenant une adresse de plusieurs bits répétée au moins une fois,
    (iii) un code de nombre de synchronisation de 16 bits, comprenant un code de plusieurs bits (identifiant laquelle des 12 répétitions est concernée), répété au moins une fois sous une forme complémentée et comprenant aussi au moins 1 bit de code de parité,
    (3) 9 ensembles répétés de
    (i) une bande de garde de 64 bits,
    (ii) un vecteur d'initialisation cryptographique de 64 bits
    (iii) un code de signalisation sélective de 16 bits identifiant le ou les destinataires de message souhaités,
    (B) des trames successives de données qui comprennent chacune
    (1) une portion d'en-tête de 112 bits ayant
    (i) un mot de synchronisation de 16 bits comprenant un mot de code de Barker à plusieurs bits,
    (ii) un mot d'adresse extérieure de 16 bits comprenant une adresse à plusieurs bits répétée au moins une fois,
    (iii) un code de signalisation sélective de 16 bits identifiant le ou les destinataires de message souhaités,
    (iv) un vecteur d'initialisation cryptographique de 64 bits,
    (v) au moins un des champs de bits dans la portion d'en-tête pouvant être distingué du champ respectif correspondant dans le préambule, afin de permettre une détection d'une condition d'entrée tardive,
    (2) une chaîne de 2040 bits de données numériques codées de manière cryptographique, et
    (C) un mot de fin de message signifiant la fin d'un message donné.
  9. Emetteur-récepteur selon la revendication 5, comprenant :    des moyens de réception (12) pour fournir une séquence de signaux numériques reçus ;    des moyens d'émission (10) pour émettre une séquence de signaux numériques produits ; et    dans lequel à la fois lesdits signaux reçus et lesdits signaux émis produits sont formatés pour inclure
    (a) une portion initiale de préambule qui comprend des signaux de synchronisation dans le temps et des signaux de synchronisation cryptographique, et
    (b) une séquence ultérieure de trames de données chiffrées comprenant aussi des signaux de synchronisation dans le temps incorporés et des signaux de synchronisation cryptographique incorporés ;
       lesdits moyens de commande (14) détectant automatiquement et surveillant lesdits signaux de synchronisation incorporés dans lesdits signaux numériques reçus, conservant des données de cadencement précis et de synchronisation cryptographique, et établissant un cadencement précis et une synchronisation cryptographique même après l'apparition de ladite portion de préambule dans le cas d'une réception retardée de signaux ou de perte temporaire de données de synchronisation précise pendant le déroulement d'un message reçu donné.
  10. Emetteur-récepteur selon la revendication 9, dans lequel lesdits moyens de commande traitent des signaux numériques qui comprennent des signaux d'adressage identifiant le destinataire de message souhaité, à la fois dans ladite portion initiale de préambule et incorporés dans lesdites trames de données chiffrées, lesdits moyens de commande étant aussi conçus pour détecter automatiquement et surveiller lesdits signaux d'adresse incorporés afin de permettre une réception retardée et adressée correctement d'un message même après l'apparition de ladite portion de préambule dans le cas d'une réception retardée de signaux ou de perte temporaire de données d'adresse précise pendant le déroulement d'un message reçu donné.
  11. Procédé hybride de traitement de signal électrique par bandes subdivisées comprenant :    l'acceptation de signaux électriques numériques représentant une bande de composantes de fréquence et produisant quatre bandes subdivisées d'octave couvrant une bande globale de fréquences d'environ 180 à 2900 Hz ;    la réception des trois signaux numériques de bande subdivisée d'octave de fréquences les plus basses desdites sorties et le codage de tels signaux de bande subdivisée reçus selon un algorithme de codage APCM ou ADPCM afin de produire des premiers signaux numériques codés ;    la réception des signaux numériques de la bande subdivisée d'octave de fréquence la plus élevée d'une autre desdites sorties et le codage de tels signaux de bande subdivisée reçus selon un algorithme de codage BCPCM afin de produire des deuxièmes signaux numériques codés ; et    la combinaison desdits premiers et deuxièmes signaux numériques codés dans une chaîne commune de signaux numériques pour une transmission sur un canal de communication de signaux numériques.
  12. Procédé hybride de traitement de signal électrique par bandes subdivisées selon la revendication 11, dans lequel la bande subdivisée de fréquence la plus élevée est codée selon BCPCM en utilisant un quantificateur BCPCM à 1 bit.
  13. Procédé hybride de traitement de signal électrique par bandes subdivisées selon la revendication 11 ou 12, comprenant en outre : la séparation d'une chaîne entrante de signaux numériques en plusieurs canaux de bande subdivisée ayant en eux des signaux numériques entrants codés et représentant des composantes de signal dans différentes bandes subdivisées de fréquence ;    la réception desdits signaux numériques codés entrants dans au moins un desdits canaux de bande subdivisée et la production à partir d'eux de signaux numériques entrants décodés selon un algorithme de décodage APCM ou ADPCM ;    la réception desdits signaux numériques codés entrants dans au moins un autre desdits canaux de bande subdivisée et la production à partir d'eux de signaux numériques entrants décodés selon un algorithme de décodage BCPCM ; et    l'acceptation desdits signaux numériques décodés entrants de chaque canal de bande subdivisée et la production d'une chaîne décodée de signaux numériques.
  14. Procédé hybride de traitement de signal électrique par bandes subdivisées selon la revendication 13, dans lequel ladite étape d'acceptation combine quatre bandes subdivisées d'octave couvrant une bande globale de fréquences d'environ 180 à 2900 Hz et dans lequel la bande subdivisée de fréquence la plus élevée est décodée selon BCPCM tandis que les trois bandes subdivisées de fréquences les plus basses sont décodées selon APCM ou ADPCM.
  15. Procédé pour envoyer et recevoir des signaux de données numérisées et chiffrées de manière cryptographique sur un canal commun de communications, ledit procédé comprenant des étapes de traitement hybride de signaux électriques par bandes subdivisées selon les revendications 11, 12 ou 13, ledit procédé comprenant en outre :    le traitement de signaux numériques reçus codés de manière hybride par bandes subdivisées en une sortie audiofréquence et la production de signaux numériques à partir de signaux audiofréquence introduits localement dans lequel à la fois lesdits signaux numériques reçus et lesdits signaux numériques produits sont formatés pour comprendre :    une portion initiale de préambule qui comprend des signaux de synchronisation dans le temps et des signaux de synchronisation cryptographique, et    une séquence ultérieure de trames de données chiffrées comprenant aussi des signaux incorporés de synchronisation dans le temps et des signaux incorporés de synchronisation cryptographique ; et    la détection et la surveillance automatiques desdits signaux incorporés de synchronisation dans lesdits signaux numériques reçus afin de conserver des données de cadencement précis et de synchronisation cryptographique et d'établir un cadencement précis et une synchronisation cryptographique même après l'apparition de ladite portion de préambule dans le cas d'une réception retardée de signaux ou d'une perte temporaire de données de synchronisation précise pendant le déroulement d'un message reçu donné.
  16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel lesdits signaux numériques comprennent des signaux d'adressage identifiant le destinataire de message souhaité à la fois dans la portion initiale de préambule et incorporés dans lesdites trames de données chiffrées, et détectant et surveillant automatiquement lesdits signaux d'adresse incorporés afin de permettre la réception retardée d'un message adressé correctement même après l'apparition de ladite portion de préambule dans le cas de réception retardée de signaux ou de perte temporaire de données précises d'adresse pendant le déroulement d'un message reçu donné.
  17. Procédé selon la revendication 15, comprenant en outre l'étape de retarder dans le temps lesdits signaux numériques de bande subdivisée dans au moins une desdites bandes subdivisées afin de réduire les besoins de mémoire numérique pour obtenir un tel retard de temps.
  18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel ladite étape de retarder dans le temps comprend l'étape de compenser en retard de temps lesdits signaux numériques de bande subdivisée, afin d'établir une synchronisation dans le temps desdits signaux numériques dans lesdites plusieurs bandes subdivisées.
HK54594A 1984-10-17 1994-05-24 Subband encoding method and apparatus HK54594A (en)

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US06/661,598 US4622680A (en) 1984-10-17 1984-10-17 Hybrid subband coder/decoder method and apparatus
US06/661,597 US4817146A (en) 1984-10-17 1984-10-17 Cryptographic digital signal transceiver method and apparatus
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DE (1) DE3587710T2 (fr)
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