JPH03216038A - 秘話装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、秘話装置、特に音声信号について時間的順序
入れ替え（スクランブル）を行う装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、ＦＭトランシーバシステム等において通信内
容を秘密化する方法として、ＴＳＰ方式等の方式か知ら
れている。

この方式は、取り込まれた音声を符号化して、その時間
的順序を入れ替えて送受信する方式である。この入れ替
えは一般にスクランブルと呼ばれ、逆にスクランブルを
解除する処理はデスクランブルと呼ばれる。

すなわち、送信側装置において音声信号の時間的順序を
所定規則でスクランブルし、このスクランブルされた信
号を秘話音声フレームとして受信側に無線送信する。受
信側においては、この秘話音声フレームか受信され、受
信された信号について送信側で施されたスクランブル処
理を解除（デスクランブル）する。この結果、送信側で
取り込まれた音声は、受信側で再生され、更に他人によ
る傍受か不可能になる。すなわち、秘話通信が可能にな
る。

また、スクランブル及びデスクランブルに係る規則は、
予め送信側及び受信側の装置に設定される。さらに、必
要に応じてこの規則を変化させるローリングコード方式
も採用される。

ＴＳＰ方式で秘話通信を行う場合、送受信の両側装置に
おいて同期を取る必要がある。このため、送信側装置は
一定時間おきに同期信号を発して、受信側に同期タイミ
ングを供給する。すなわち、所定個数の秘話音声フレー
ムか送信される際には、これに先立ち秘話音声フレーム
と峻別可能な同期信号が発せられる。同期信号とこれに
連続して送出される所定個数の秘話音声フレームをまと
めてスーパーフレームと呼ぶ。

従って、送信開始時には、初めに同期信号が発っせられ
、受信側は秘話音声フレームの送出タイミングを検出す
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来においては、受信側において何等か
の処理開始遅延時間がある場合には、同期信号を正常に
処理できず、秘話通信が不能になるという問題点があっ
た。

例えば、■受信側のスケルチ遅延がある場合、■複数の
受信側装置からコードにより特定の装置を選択して受信
させる場合、■間欠受信方式を採用している場合等、そ
れぞれ数十〜百数十ｍｓｅｃ，数百ｍｓｅｃ，数百ｍＳ
ｅＣ〜数ＳｅＣオーダーの処理開始遅延時間が生じる。

また、装置構成によっては、これらか組み合わされた遅
延時間も生し得る。

この様な処理開始遅延時間が生じている場合には、通信
開始時に同期信号が発せられても、受信側か通常処理を
開始できていないため、同期信号を正常に処理すること
が出来ない。

本発明は、この様な問題を解決することを課題としてな
されたものであり、受信側における処理開始遅延にも拘
らず、正常な同期信号受信が可能な秘話装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明の秘話装置は、送信
開始時にスーパーフレームの送出に先立ち、受信側の秘
話装置の処理開始遅延時間に対応して設定される時間だ
け継続して、トーン信号を送出するトーン送出手段を備
えたことを特徴とする。

本発明の秘話装置は、入力信号からトーン信号を険出す
るトーン検出手段と、トーン検出手段によるトーン信号
検出に応じてデスクランブル手段に電源を投入し、動作
開始させるデスクランブル開始手段を備えたことを特徴
とする。

ここで、トーン信号の継続時間は可変設定されることが
好ましい。

［作用］ 本発明の請求項（１）記載の秘話装置においては、送信
開始時にスーパーフレームの送出に先立って無音とその
後に続く極く短い時間（数ｍｓｅｃ程度）の単音（シン
グルトーン（２ｋＨｚ））のトーン信号が送出される。

トーン信号の無音期間の継続時間は、受信側の秘話装置
の処理開始遅延時間に対応して設定される。従って、受
信側の秘話装置に処理開始遅延時間がある場合にも、ト
ーン信号の先行送出により同期信号が受信側で失われな
いこととなる。

本発明の請求項（２）記載の秘話装置においては、さら
に、入力信号からトーン信号の最後の期間の単音が検出
され、これに応じてデスクランブルが開始される。

本発明の請求項（３）記載の秘話装置においては、ここ
で、トーン信号の継続時間が可変設定される。

［実施例］ 以下、本発明の好適な実施例について図面に基づいて説
明する。

実施例の構成 第１図には、本発明の一実施例に係る秘話送受信機を採
用した秘話通信システムの構成が示されている。

この図のシステムは、ＴＳＰ方式を採用したＦＭ｝ラン
シーバシステムであり、複数の（図においては２台の）
秘話送受信機１０から構成されている。

秘話送受信機１０は、マイクロフォン１２、スビーカ１
４、秘話装置１６及び送受信部１８を含んでいる。さら
に、この図においては、双方の秘話装置１６−１及び１
６−２に必要に応して接続されるキーライター２０が示
されている。

第２図には、秘話装置１６の回路構成か示されている。

この図においては、マイクロフォン１２が増幅器２２、
スイッチ２４及び２６を介してコーダ／デコーダ２８の
人力に接続されている。

また、コーダ／デコーダ２８０入力には、スイッチ３０
、増幅器３２及びスイッチ２６を介して送受信部１８の
受信回路（図示せず）が接続されている。

コーダ／デコーダ２８の出力は、スイッチ３４、３６、
増幅器３８及びＡＴＴ４０を介して送受信部１８の送信
回路（図示せず）に接続されている。

一方で、このコーダ／デコーダ２８の出力は、スイッチ
３４、ＡＧＣ４２、スイッチ４４及びボリューム４６を
介して、スピーカ１４に接続されている。

スイッチ２４と３６、スイッチ３０と４４、スイッチ２
６と３４はそれぞれ連動するスイッチてある。

スイッチ２４及び３６が図において上側に倒されると、
マイクロフォン１２と送受信部１８の送信回路か、コー
ダ／デコーダ２８を介さずに短絡接続される。同様に、
スイッチ３０及び４４が図において上側に倒されると、
送受信部ｌ８の受信回路とスピーカ１４が、コーダ／デ
コーダ２８を介さずに短絡接続される。これらの場合、
秘話通信は行われない。

スイッチ２６と３４が図の上側（Ｔ側）に倒されると、
コーダ／デコーダ２８の人力にはマイクロフォン１２が
、出力には送受信部１８の送信回路が、それぞれ接続さ
れる。この場合、マイクロフォン１２による音声入力が
、コーダ／デコーダ２８を介して、送受信部１８の送信
回路に供給される。逆に、スイッチ２６と３４が図の下
側（Ｒ側）に倒されると、コーダ／デコーダ２８の入力
には送受信部１８の受信回路が、出力にはスピーカ１４
が、それぞれ接続される。この場合には、送受信部ｌ８
の受信回路に受信された信号がコーダ／デコーダ２８を
介してスピーカ１４から音声として出力される。

コーダ／デコーダ２８は、シリアル／パラレル変換を行
うＩ／０４８を介してデータバス５０に接続されている
。データパス５０には、ＣＰＵ５２、及び電池５４にバ
ックアップされている３２ｋＢ程度のＲＡＭ５　６も接
続されている。

コーダ／デコーダ２８は、さらに、同期検出回路５８に
接続されている。同期検出回路５８には、４ｋＢ程度の
ＲＡＭ６０が接続されている。

データバス５０には、８ｋＢ程度のＥＰＲＯＭ６２が接
続されている。

一方、送受信部１８の受信回路には、オーディオ信号検
出回路６２か接続され、このオーディオ信号検出回路６
２は電源ホールド回路６３を介して誤同期防止回路６４
に接続されている。この誤同期防止回路６４には、同期
検出回路５８も接続されている。

誤同期防止回路６４には、つなぎめタイミング発生回路
６６が接続されている。このつなぎめタイミング発生回
路６６は、ＡＧＣ４２に接続されている。

また、データハス５０には、ＰＴＴ６８及び■／０７０
を介してＰＴＴスイッチ７２が接続されている。また、
データパス５０にはＩ／Ｏ７０を介してキーライター２
０も必要に応じて接続される。

実施例のフレーム構成 次に、この実施例におけるフレーム構成について説明す
る。

第３図には、この実施例におけるフレーム構成か示され
ている。

マイクロフォン１２によって取り込まれる音声は、コー
ダ／デコーダ２８において例えば８ビットのＰＣＭデー
タｉｌ，ｉ２，・・・に変換される。

さらに、このＰＣＭデータｉｌ，ｉ２，・・・を２５６
個集め、１個のセグメントが構成される。

図においてはセグメントはＳＯ，Ｓｌ，・・・で示され
ている。

８個のセグメントＳＯ，Ｓｌ，・・・Ｓ７により、１個
のフレームが構成される。

さらに、４６個のフレームＦｌ，Ｆ２，・・・Ｆ４６を
集め、さらに先頭にチャープ信号を付加すると、スーパ
ーフレームＳＦＩ，ＳＦ２，・・・が構成される。チャ
ープ信号とは、周波数が一定区間内を例えば直線的に遷
移する信号であり、この実施例においては送信側と受信
側との同期信号に用いられている。なお、チャーブ信号
とフレームＦ１の間には、無音時間が介在する。

例えば、ＰＣＭデータｉｌ，ｉ２，・・・が１２５μＳ
ｅＣで送出されるとすると、セグメントＳｌ，Ｓ２，−
．．は３　２ｍｓ　ｅ　ｃ，フレームＦｌ，　　Ｆ２，
・・・は２５６ｍｓｅｃとなる。チャープ信号が１９２
ｍｓｅｃでこれに続く無音時間が６　４ｍｓ　ｅ　ｃな
ら、スーパーフレームＳＦＩ，ＳＦ２，・・・は１　２
　０　３　２ｍｓ　ｅ　ｃとなる。

スクランブル及びデスクランブルに係る規則としては、
例えば次のような方法が用いられる。

（１）１個のフレーム内における８個のセグメントＳＯ
，ＳＬ，Ｓ２，・・・，Ｓ７の順序を所定法則に従い入
れ替える。

（２）１個のセグメント内におけるＰ　Ｃ　Ｍデータｉ
１，ｉ２，ｉ３，・・・，ｉ２５６の順序を、特定の選
択されたセグメントについて逆転させる。

（３）ＰＣＭデータｉｌ，　　ｉ２．　　ｉ３，・・・
のサインビットを、特定の選択されたセグメントについ
て反転させる。

このような規則に従いスクランブルを行うと、スクラン
ブルの規則を知らねば再生できないようなフレームＦｌ
，Ｆ２，・・・か生成されることになる。

さらに、本実施例においては、最初のスーパーフレーム
ＳＦＩに先行して、本発明の特徴に係るトーン信号が送
出される。

トーン信号とは、無音とその後に続く極く短い時間（数
ｍｓｅｃ）の単音の信号であって、キーライター２０に
よって初期的に設定される時間Ｔｔだけ継続する信号で
ある。

トーン信号の継続時間Ｔｔは、例えば１２８ｍｓｅｃ程
度に設定される。

実施例の動作 この実施例の動作について、第４図に示される各動作状
態ごとに説明する。

第４図は、この実施例における動作状態の遷移図である
。

まず、秘話送受信機１０の作動開始直後には、秘話装置
１６は待ち受け状態１００にある。この状態１００にお
いては秘話送受信機１０は何等無線出力しておらず、搬
送波も送出されていない。

この状態１００からＰＴＴスイッチ７２を押すと、送信
状態２００に移行する。

待ち受け状態１００において他の送受信機からトーン信
号が到来すると、秘話装置１６はこれを検出して受信状
態３００に移行する。

すなわち、ＰＴＴスイッチ７２を必要に応じて押しなが
ら、音声が送受信される。

この実施例においては、前述のような規則によるスクラ
ンブル及びデスクランブルを行う必要がある。このスク
ランブル及びデスクランブルの規則は、キー人力状態４
００においてキーコードとして人力される。

また、この実施例においては、キーコードとして本発明
の特徴に係るトーン信号の継続時間も、設定される。

以下、スイッチ２４、３０、３６、４４が図の下側に倒
されている場合のみについて動作を説明する。スイッチ
２４、３０、３６、４４が図の上側に倒されている場合
には、秘話通信が行われないので、ここでは説明を省略
する。

（１）待ち受け状態１００における動作この実施例は、
送受信部１８においてはいわゆる間欠受信方式を採用す
る。すなわち、送受信を行っていない状態（待ち受け状
態１００及びキー人力状態４００）においては、送受信
に係る搬送波も送出しない。また秘話装置１６において
はいわゆるスタンバイ方式を採用する。すなわち、待ち
受け状態１００においては、オーディオ信号検出回路６
２とＰＴＴ６８を除き電源は供給されない。かかる方式
は低消費電力化等のために採用される。

（２）送信状態２００における動作 実施例の装置による送信は、通話者によってＰＴＴスイ
ッチ７２か押されることにより開始される。

ＰＴＴスイッチ７２が押されると、ＰＴＴ６８が秘話装
置１６の電源を立ち上げ、ＰＴＴ信号を送受信部１８へ
送出する事で送信状態となる。さらにＩ／Ｏ７０、デー
タパス５０を介してＰＴＴスイッチ７２が押された事を
知ったＣＰＵ５２は、１／０４８、コーダ／デコーダ２
８を介して送受信部１８の送信回路に無音とその後に続
く極く短い時間（数ｍｓｅｃ）の単音のトーン信号を送
出する。

トーン信号送出が終了した後には、まず、チャブ波が送
信される。ここで、スイッチ２６及び３４はＰＴＴスイ
ッチ７２の押下に応じてあらかじめＴ側に倒されている
ものとする。

この送信は、ＥＦＲＯＭ６２に格納されている波形をコ
ーダ／デコーダ２８か符号化し、スイッチ３４、３６、
増幅器３８及びＡＴＴ４０を介して送受信部１８に送出
することにより、行われる。

チャープ信号に続いて、所定期間の無音期間をへて、ス
クランブルされた音声信号の送信が行われる。

まず、マイクロフォン１２から取り込まれた音声が、増
幅器２２、スイッチ２４及び２６を介してコーダ／デコ
ーダ２８に入力される。

コーダ／デコーダ２８は、入力された音声信号を８ビッ
トのＰＣＭデータｉｌ，ｉ２，・・・に符号化する。

符号化されたＰＣＭデータｉｌ，ｉ２，・・・は、Ｉ／
０４８を介してデータパス５０に送出される。

データバス５０上のＰＣＭデータｉｌ，ｉ２．・・・は
、ＣＰＵ５　２に取り込まれ、ＲＡＭ５６に格納されて
いる規則（例えばセグメントＳＯ，ＳＬ・・の送出順序
）に基づきスクランブルが施される。

なお、ＲＡＭ５　６は電池５４によってバックアップさ
れているので、装置の電源オフ状態においてもかかる規
則は保存される。

スクランブルされたＰＣＭデータｉｌ，ｉ２，・・・は
、Ｉ／０４８を介してコーダ／デコーダ２８に供給され
、スイッチ３４、３６、増幅器３８及びＡＴＴ４０を介
して送受信部１８に送出される。

スクランブルされたＰＣＭデータｉｌ　　ｉ２，・・・
を１スーパーフレーム分だけ送出した後には、再びチャ
ープ信号の送出が行われた上で、ＰＣＭデータ送出が継
続される。

（３）受信状態３００における動作 他の送受信機１０からトーン信号が到来すると、このト
ーン信号はオーディオ信号検出回路６２によって検出さ
れる。オーディオ信号検出回路６２によってトーン信号
の最後の期間の単音が検出されると、電源ホールド回路
６３にトーン信号の到来を示す信号が発せられる。

電源ホールド回路６３は、装置が直前に待ち受け状態１
００にあった場合、トーン信号到来の検出に応じて回路
の電源を立ち上げる。トーン信号の到来を示す信号はさ
らに、誤同期防止回路５８にも供給される。

また、トーン信号の到来に応じて、スイッチ２６及び３
４がＲ側に倒される。

トーン信号は、送信側のＲＡＭ５１３に記憶されている
時間だけ継続して供給され、その後にチャープ信号が供
給される。後に詳細に説明するように、トーン信号の継
続時間は受信側の処理開始遅延時間などに要する時間に
応して設定されている。

チャープ信号は、スイッチ３０、増幅器３２及びスイッ
チ２６を介してコーダ／デコーダ２８に入力される。コ
ーダ／デコーダ２８は、チャーブ信号を符号化し、８ビ
ットのＰＣＭデータ１１，１２，・・・としてＩ／０４
ｇを介してデータパス５０に送出される。

一方で、コーダ／デコーダ２８からの出力、すなわちＰ
ＣＭデータｉｌ，ｉ２，・・・の最上位ビットが、同期
検出回路５８に供給される。この最上位ビットは、ＰＣ
Ｍデータの符号を表すビット、すなわち極性ビットであ
る。

極性ビットは、所定期間ＲＡＭ６０に格納され、チャー
ブ信号と相関の高いサンプルポイントに応じたアドレス
の極性ビットを読み出し、正または負のいすれかの極性
についてその数の多少で相関度を判定する。すなわち、
同期検出回路５８は、極性ビットによって、送信側から
到来した信号かチャーブ信号であることを検出する。

同期検出回路５８は、チャープ信号の到来を検出すると
誤同期防止回路６４、Ｉ／０４８を介してＣＰＵ５　２
に同期検出信号を送出する。同期検出信号はつなぎめタ
イミング発生回路６６にも供給され、スクランブル処理
特有のつなぎめ雑音を抑圧するためＡＧＣ４２の利得を
抑圧する。到来した信号が同期信号でなくチャープ信号
に類似したノイズである場合には、誤同期防止回路６４
によっ同期検出信号は無効となる。

同期検出信号を受けたＣＰＵ５２は、ＲＡＭ５６に記憶
されている規則に基づき、デスクランブルを所定タイミ
ングで開始する。なお、ＲＡＭ５６に記憶されている規
則は、送信側のＲＡＭ５６に記憶されている規則と同一
の規則であることが必要である。

デスクランブルの対象となるＰＣＭデータは、送受信部
１８の受信回路から無音期間をはさんでチャーブ信号に
続き供給される。すなわち、チャープ信号か到来すると
、所定期間は無音となり、その上で通信に係る音声信号
が到来する。この音声信号は、コーダ／デコーダ２８に
人力される。

さらに、符号化されてＩ／０４８を介してデータバス５
０に送出される。ＣＰＵ５２は、これを取り込み、デス
クランブルを施す。デスクランブル後には、さらにＩ／
０４８、コーダ／デコーダ２８、スイッチ３４、ＡＧＣ
４２、スイッチ４４及びボリューム４６を介してスピー
カから音声として出力される。

この様な動作が繰り返されることにより、受信動作が行
われる。

（４）キー人力状態４００における動作以上の送信状態
２００及び受信状態３００における動作の説明は、スク
ランブル及びデスクランブルの規則とトーン信号の継続
時間とがＲＡＭ５６にあらかじめ設定されているとの前
提に基づく説明である。

スクランブルーデスクランブルの規則及びトーン信号の
継続時間は、キー人力状態４００においてＲＡＭ５　６
に設定される。

まず、Ｉ／Ｏ７０にキーライター２０を接続する。キー
ライター２０から、所定のキーコードが例えばシリアル
のキーコードとして出力されると、このキーコードはＩ
／Ｏ７０及びデータパス５０を介してＲＡＭ５　６に書
き込まれる。

このキーコードは、前述のようなスクランブル・デスク
ランブル規則を表すコードと、トーン信号の継続時間を
表すコードと、を含んでいる。

スクランブル・デスクランブル規則を表すコードは、例
えば７Ｘ１０１９程度の個数から選択可能な暗号鍵のな
かから通話者が必要に応じて選択し、例えば非線形符号
化方式で符号化されて得られるコードである。

また、トーン信号の継続時間を表すコードは、受信側の
スケルチ遅延等に伴う処理開始遅延時間に応じて定めら
れる。

このキーコードは、例えば同一のキーライター２０によ
って同時にＲＡＭ５６に書き込まれる。

または、送信側と受信側の通話者とで暗号鍵を教え合っ
て別々のキーライター２０て書き込むようにしても良い
。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、受信側の処理開
始遅延時間に応じて定められる継続時間のトーン信号を
、同期信号に先立って送出するようにしたので、受信側
において同期信号が失われることがない。したがって、
通信開始時に同期を良好に確保して好適な秘話通信を行
うことが可能になる。

また、本発明によれば、トーン信号の到来に応じてデス
クランブルを開始させるため、同期信号を失わず、かつ
、例えばスタンバイ方式を採用することが可能になる。

本発明においては、さらにトーン信号の継続時間を可変
設定するようにしたため、受信側を別のの装置に変更し
た場合にも、前述の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る秘話装置を採用した
秘話通信システムの構成を示すシステム構成図、 第２図は、本実施例に係る秘話装置の構成を示す回路図
、 第３図は、この実施例におけるフレーム構成図、第４図
は、この実施例の動作状態遷移図である。 １　０　　・・・ １　６　　・・・ １　８　　・・・ ２　０　　・・・ ２　８　　・・・ ５　２　　・・・ ５　６　　・・・ ６　２　　・・・ ６３　　・・・ ２　０　０　　・・・ ３　０　０　　・・・ 送受信機 秘話装置 送受信部 キーライター コーダ／デコーダ ＣＰＵ ＲＡＭ オーディオ信号検出回路 電源ホールド回路 送信状態 受信状態 ４００　・・・　キー人力状態 Ｆｌ，Ｆ２，・・・，Ｆ４６　・・・　フレームＳＦＩ
　　ＳＦ２，・・・，ＳＦ４６ ・・・　スーパーフレーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）音声信号の時間的順序を所定規則に従い入れ替え
   るスクランブル処理により秘話音声フレームを生成する
   スクランブル手段、及び複数の前記秘話音声フレームを
   含み同期信号が先頭に付加されたスーパーフレームを送
   出する音声送出手段、を含む送信秘話部と、入力信号か
   ら同期信号を検出する同期信号検出手段、及び前記同期
   信号が検出された時に前記入力信号を前記スーパーフレ
   ームとみなして前記秘話音声フレームを同期抽出し、抽
   出された秘話音声フレームについて前記スクランブル処
   理を解除して音声信号を再生するデスクランブル手段、
   を含む受信秘話部と、 を有する秘話装置において、 送信開始時に、前記スーパーフレームの送出に先立ち、
   受信側の秘話装置の処理開始遅延時間に対応して設定さ
   れる時間だけ継続して、トーン信号を送出するトーン送
   出手段を備えたことを特徴とする秘話装置。
2. （２）請求項（１）記載の秘話装置において、前記入力
   信号からトーン信号を検出するトーン検出手段と、 前記トーン検出手段によるトーン信号検出に応じて、前
   記デスクランブル手段に電源を投入し、動作開始させる
   デスクランブル開始手段と、を備えたことを特徴とする
   秘話装置。（３）請求項（１）記載の秘話装置において
   、前記トーン信号の継続時間が可変設定されることを特
   徴とする秘話装置。