JPH0149217B2 - - Google Patents

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JPH0149217B2
JPH0149217B2 JP19702183A JP19702183A JPH0149217B2 JP H0149217 B2 JPH0149217 B2 JP H0149217B2 JP 19702183 A JP19702183 A JP 19702183A JP 19702183 A JP19702183 A JP 19702183A JP H0149217 B2 JPH0149217 B2 JP H0149217B2
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JP
Japan
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circuit
frequency
variable delay
clock
signal
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JP19702183A
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English (en)
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JPS6089143A (ja
Inventor
Shintaro Hirose
Akihiko Yamashita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04KSECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K1/00Secret communication
    • H04K1/06Secret communication by transmitting the information or elements thereof at unnatural speeds or in jumbled order or backwards

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、無線通信において、通話の秘話性を
保証するための秘話通信回路方式に関する。
(ロ) 従来技術 通常の無線通信においては、甲及び乙が通話し
ている時、第3者丙が甲、乙の交信に使用してい
る搬送周波数域の信号を受信した場合、甲、乙間
の通話の内容を傍受できるため通話の秘話性が損
なわれるという問題がある。
この秘話性を保証する方法としては、音声信号
をスクランブル化して送出し、これを受信側で復
元する方法が有効である。この方法によれば、受
信部に復元回路を備えていない第3者、若しくは
キーコードが異なる第3者に対しては、受信音声
はスクランブルされたままであるので、通話の内
容が了解されず、秘話性を保持することができ
る。
秘話回路の一方式として平衡変調器を内蔵した
回路素子(バランス・モジユレーシヨン方式)が
一般に市販されている。この方式は音声信号を、
例えば5KHzの搬送波で変調後、その下側側帯波
のみをフイルタ処理により抽出して送出する方式
である。この場合、音声信号の周波数は、元の信
号に対して反転する。すなわち、音声周波数をf
とすると、f′=5−f(KHz)となる。復元は同
様の操作を行えばよく、音声周波数は再度反転す
るので元に戻る。この場合、平衡変調器の搬送波
周波数を若干変えても、再生される音声は元の音
声に対して音程が少しずれる程度であり、了解性
には支障はない。このことはこの方式の場合秘話
のためのキーコードが実質1つしかとれないこと
を意味している。従つて、同種のスクランブル回
路を備えている者に対しては秘話性保持の効果が
発揮されないという欠点を有している。
(ハ) 目 的 本発明は、かかる秘話性の保証の要求に対して
キーコードが多数設けられる方式を提供すること
を目的とする。
(ニ) 構 成 本発明は、基本的には音声信号をスクランブル
する送信部と、該スクランブルされた音声信号を
復元する受信部から構成される。
次に図面と共に本発明の装置について詳説す
る。
第1図は本発明装置の原理を説明するブロツク
図であつて、Aは送信側、Bは受信側を示す。ま
ず第1図Aに於いて、1は音声入力端子、2は
LPFである。3はN個の遅延段数を有する遅延
回路(記憶回路)であり、クロツク回路(CP1)
4のクロツクに従つて音声をサンプリングして記
憶すると同時に、N標本時点以前にサンプリング
記憶されたサンプリング値を順次出力するN個の
サンプリング値を常時記憶する可変遅延回路であ
る。該遅延回路の出力は、LPF5を経た後、同
期信号回路6の出力と加算回路7により加算され
続いて伝送の為の変調増幅を行う送信回路8を経
て有線或いは無線の伝送系9に送出される。
第1図Bの受信側に於いては、前記伝送系9を
経た受信信号は、増幅、復調回路を含む受信回路
10で復調後、LPF11を介して、クロツク回
路(CP2)12のクロツクに従つて該受信音声を
サンプリングして記憶すると同時に、N標本時点
以前にサンプリング記憶されたサンプリング値を
順次LPF13を介して出力するNサンプル記憶
回路14に記憶される。送信側と受信側の同期
は、送信側の同期信号発生回路6より送られる同
期信号を受信信号より分離し、これにより受信側
のクロツクを送信側のそれと完全に同期せしめる
同期分離回路15により行なわれる。
次に本発明の基本回路構成を第2図に示す。こ
の基本構成は送信側及び受信側共同様の構成であ
る。即ち、音声信号を入出力するBBD等の遅延
回路3とそのクロツクパルス21の周波数を制御
するクロツク周波数制御回路4から構成され、更
に該クロツク周波数制御回路は、マスタークロツ
ク周波数発振回路17と、その出力を分周する分
周回路18と、BBD等の遅延回路3へのクロツ
クパルスを計数するカウンタ回路19と、該カウ
ンタの出力信号により分周回路の分周数を制御す
るための論理回路20から構成される。
第2図の回路の基本動作は、分周数を変化させ
ることによりBBD3へのクロツク周波数を変化
させ、音声信号がBBDへ入力するときのクロツ
クパルス21の周波数と、遅延後の出力時のクロ
ツク周波数とを異ならせることによつて、出力音
声信号の周波数を元のものに対して変化させて、
音声のスクランブル化を図るものである。
一方、受信側Bでは、送信側Aと同構成の回路
において、送信側におけるBBD3へのクロツク
周波数の変化と同期して受信側のBBD14への
クロツク周波数を変化させることによつて、受信
したスクランブル音声の周波数を丁度元に戻るよ
うに再度変換を行なつて復元動作を行なうように
構成している。
また、本発明では、マスタークロツク17の周
波数や分周数を制御する論理回路20の設定によ
り、キーコードが多数得られるように構成されて
いる。
(ホ) 実施例 本発明の実施例を第2図及び第3図に基づいて
説明する。第3図は制御カウンタ19と分周回路
18及びこれらを結ぶ論理回路20の構成例を示
す。尚説明の便宜上、送信側及び受信側に使用す
るBBD3,14の遅延段数(N)は共に1024段
の場合について説明する。この場合、BBD3,
14に入力した信号成分はクロツクパルス21が
N/2個(例えば512個)相当分の時間遅延後、
BBD3,14から出力される。第3図の例で使
用する制御カウンタ19は遅延段数(N)と同じ
数の1024進カウンタであり、最上位のカウンタ出
力(Q)は、BBDへのクロツクパルスを512個計
数ごとに1及び0値への切換りを反復する。
さて、分周回路18も第3図に示す如く基本的
にはカウンタから成り、各々の出力と各段に対応
した論理回路出力とのOR回路22の出力に対し
て、AND論理23をとり、この出力によりカウ
ンタ18をリセツトする。尚、カウンタの種類に
よつては更にインバータを挿入後、リセツトする
必要がある場合もある。但し、分周用カウンタ1
8の最上位段の出力はOR回路22を介さず、直
接AND回路23に入力させる。この場合、分周
波の変化によりクロツク周波数を約1オクターブ
変化させることができる。例えば、第3図の例で
は分周数は32〜63の約1オクターブ、分周数32通
りが得られる。
第4図に第3図の論理回路を用いた場合の論理
図を示す。第4図では制御カウンタ19の出力
(Q、a、b、………e)及び分周用カウンタ1
8におけるOR回路22の入力(A、B、………
E)及び分周数を示す。尚、分周回路18では、
A=B=………=E=1のとき、分周数は32、A
=B=………=E=0のとき分周数は63となる。
第5図にクロツク周波数の変化を示す。尚、周
波数変化は32通りの変化であるが、図を簡略にす
るため連続的に描いてある。同第5図で示すよう
にクロツク周波数は512クロツクをカウントごと
に周波数上昇、下降を反復する。
BBD3への入力信号は512クロツク分遅延して
出力させるので、入力時と出力時ではクロツク周
波数は異なるため、出力音声周波数は元の場合と
異なる。入力時のクロツク周波数を(f1)、出力
時を(f2)とすると、音声周波数はf2/f1倍に変
換される。第6図に音声周波数の変換比の変化を
示す。周波数変化は約1/2〜2倍の間で周期的に
変化する。
第7図に、スクランブルした信号の例として、
正弧波をBBD3へ入力させた場合について示す。
次に復元時(受信系)の動作について説明す
る。復元回路も基本的には送信側スクランブル回
路と同様の動作を行なう。尚、クロツク周波数の
変化は送信側と同期している必要がある。送信側
においてBBD3に入力した音声信号は1024クロ
ツク分遅延して受信部BBD14から出力される。
第5図および第6図で示したように、クロツク周
波数の変化の周期は1024クロツク分であるので、
周波数(f1)のクロツクでBBD3(送信側)に
入力した音声信号は、受信側BBD14からも同
じ周波数(f1)のクロツクにより出力される。従
つて送信及び受話系全体としてみると、受信側か
ら出力される音声信号の周波数は、元の周波数に
復元されている。この動作を更に詳しく説明する
と、例えば (イ) 送信側でBBD回路にクロツク(f1)で入力
した音声信号は、クロツク(f2)で出力し、音
声信号の周波数はf2/f1倍に変換される。
(ロ) 受信側では、受信信号が送信側出力時と同じ
クロツク周波数(f2)でBBD14に入力し、
該BBDからクロツク(f1)で出力されるので、
受信信号はf1/f2倍に周波数が変換される。
従つて、送信及び受信系全体の系ではf2/f1×
f1/f2=1となり、元の音声信号が復元される。
さて、上の説明では送信側と受信側におけるク
ロツク周波数の変化が同期している場合の動作を
想定しているが、次に例えば分周数の変化が同じ
であるが、マスタークロツク発振器17の出力周
波数が送信側と受信側とで異なる場合の動作につ
いて説明する。この場合、クロツク周波数の変化
の周期は、共に1024クロツク分ではあるが、クロ
ツク周波数が異なるため、周期時間は異なる。こ
のため、送信側で例えば周波数がf2/f1倍に変換
された音声信号は、受信側では、周期時間がずれ
ているので、逆数であるf1/f2に変換されないた
め、元の音声に復元されずにスクランブルされた
音声のままとなつている。このことはマスターク
ロツク発振器17の周波数の相違を秘話のための
キーコードとして使用できることを示している。
スクランブル効果の度合いと、周波数の相違の
度合いとの相関について、本発明の方式において
実験した結果、周波数を約1.05倍変えておけば実
用上充分なスクランブル効果を得られることが確
認されている。この結果によれば、1オクターブ
あたり約15個のキーコードがとれる。またBBD
のクロツク周波数の使用範囲は一般市販のもので
約10〜100KHzであるので、実質2.5オクターブは
とれる。
更に、分周回路18を制御する論理回路20の
組合せ自体、かなりの多様性を持つており、この
面からもキーコード数の拡張が可能である。従つ
て、本発明の方式では、秘話のためのキーコード
数は実用上充分な数をとりうることがわかる。第
8図に第3図の実施例よりも更に簡単な論理構成
を示す。この場合のクロツク周波数の変化は第9
図で示すように、2周波数の切換り変化となる。
第10図に音声周波数の変化特性を示す。
さて、復元時には、クロツク周波数の変化は送
信側と受信側とで同期していることが必要である
が、この同期が少しずれた場合(但し、周期は等
しく、切り換り時刻が少しずれた場合)の復元時
の動作を第3図と第8図の論理構成の場合につい
て比較してみる。第8図では、音声周波数の変化
は1.5倍と1/1.5の2値のみであり、これの切換り
点での音声信号は同期ずれがあると、例えば送信
側で1.5倍周波数が増えた信号が受信側では更に
1.5倍増える状態がその同期ずれの時間分だけ存
在し、復元再生音質の劣化を促す。この点からこ
の方法では同期制御を充分に行なつておく必要が
ある。一方、第3図の場合には音声周波数の変化
度が段階的に変わるので、同期ずれが少々発生し
ても復元時の再生音声周波数のずれは少なく音質
の劣化は少ない。このため同期を制御する方法の
簡便化、復元音質の面からは第3図の場合の方が
有利であろう。
以上、実施例として2つの論理構成の場合につ
いて説明を行つたが、論理構成を変えることによ
つて各種のクロツク周波数制御ができ、本発明で
はこの点融通性が大きいというメリツトも有して
いる。
上述の説明においては説明を簡単にするため送
信側および受信側のBBD可変遅延回路3,14
の遅延段数をN個とする例について説明したの
で、遅延回路3,14に印加されるクロツクパル
スの繰返周波数は第5図に示す如くカウンタ回路
19がN個のパルスを計数する期間でよいが、も
し受信側の可変遅延回路14の遅延段数がM個の
場合は前記周波数制御電圧の繰返周波数はカウン
タ回路が(M+N)/2個のパルスを計数する期
間にすればよい。
尚、一般の遅延回路はその遅延段数(N)と同
数のN個のクロツクパルスが入力されると、入力
に印加された信号は遅延回路から出力されるが、
BBDの場合は特殊で2相クロツク駆動により信
号が歩進されるので、N/2個のクロツクパルス
で入力信号は出力される。しかし乍ら、本発明は
CCDその他一般の遅延回路にも適用できるので、
本発明の特許請求の範囲は一般の遅延回路にも適
用できるように請求範囲を書いてある。
(ヘ) 効 果 このように本発明はキーコードが多数取れる秘
話回路を提供するものであり、この方式を塔載し
た無線機を用いれば、第三者に受信されても通話
内容を傍受されることはなく、通話の秘話性を保
証する上で実用上大きな効果を持つている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理を示すブロツク回路図、
第2図は本発明における秘話回路の要部のブロツ
ク回路図、第3図は論理回路の実施例、第4図は
第3図の論理回路を用いた場合の論理図表、第5
図は第3図の論理回路を用いた場合のクロツク周
波数の特性、第6図は同回路を用いた場合の出力
音声周波数の変換比特性、第7図は同回路を用い
た場合のスクランブル波形例、第8図は他の論理
回路の実施例、第9図は第8図の論理回路を用い
た場合のクロツク周波数の特性、第10図は第8
図の論理回路を用いた場合の出力音声周波数の変
換比特性である。 図番の説明、3,14……BBD遅延回路、1
7……マスタークロツク発振回路、18……分周
回路、19……制御カウンタ、20……論理回
路、21……クロツクパルス、22……OR回
路、23……AND回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a) 信号をクロツクパルスに従つて順次サン
    プリングして記憶すると同時に出力する信号の
    可変遅延回路と、 (b) 前記クロツクパルスを供給するマスタークロ
    ツク周波数発振回路と、 (c) 該発振回路の出力周波数を分周する分周回路
    と、 (d) 前記可変遅延回路へ供給されるクロツクパル
    スを計数するカウンタ回路と、 (e) 該カウンタ回路の出力信号により分周回路の
    分周数を制御する論理回路と を通信系の送信側と受信側とに備え、前記カウン
    タ回路が前記可変遅延回路に供給されるクロツク
    パルスを前記送信側の可変遅延回路の遅延段数と
    前記受信側の可変遅延回路の遅延段数の和の数だ
    け計数する時間周期で前記可変遅延回路に供給さ
    れるクロツクパルスの周波数を変化させて、伝送
    信号の時間軸の圧縮と伸長を交互に繰返し行なう
    ことにより伝送信号の周波数を変換して送信側か
    ら伝送系に送出し、受信側で元信号を再生するこ
    とを特徴とする秘話通信装置。 2 分周回路の分周数は可変遅延回路へ供給され
    るクロツクパルスの周波数が段階的に上昇と下降
    を周期的に反復繰返すように制御される特許請求
    の範囲第1項に記載の秘話通信装置。 3 (a) 信号をクロツクパルスに従つて順次サン
    プリングして記憶すると同時に出力する信号の
    可変遅延回路と、 (b) 前記クロツクパルスを供給するマスタークロ
    ツク周波数発振回路と、 (c) 該発振回路の出力周波数を分周する分周回路
    と、 (d) 前記可変遅延回路へ供給されるクロツクパル
    スを計数するカウンタ回路と、 (e) 該カウンタ回路の出力信号により分周回路の
    分周数を制御する論理回路と を通信系の送信側と受信側とに備え、前記カウン
    タ回路が前記可変遅延回路に供給されるクロツク
    パルスを前記送信側の可変遅延回路の遅延段数と
    前記受信側の可変遅延回路の遅延段数の和の数だ
    け計数する時間周期で前記可変遅延回路に供給さ
    れるクロツクパルスの周波数を変化させて、伝送
    信号の時間軸の圧縮と伸長を交互に繰返し行なう
    ことにより伝送信号の周波数を変換して送信側か
    ら伝送系に送出し、受信側で元信号を再生し、且
    つ前記マスタークロツク周波数発振回路の出力周
    波数或は前記論理回路の論理構成を変えることに
    よつて前記可変遅延回路へ供給されるクロツクパ
    ルスの周波数変化を所定の特性に設定して、キー
    コード化することを特徴とする秘話通信装置。
JP19702183A 1983-10-20 1983-10-20 秘話通信装置 Granted JPS6089143A (ja)

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JPS6089143A JPS6089143A (ja) 1985-05-20
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