JPS59200548A - フレ−ム同期方式 - Google Patents
フレ−ム同期方式Info
- Publication number
- JPS59200548A JPS59200548A JP58073208A JP7320883A JPS59200548A JP S59200548 A JPS59200548 A JP S59200548A JP 58073208 A JP58073208 A JP 58073208A JP 7320883 A JP7320883 A JP 7320883A JP S59200548 A JPS59200548 A JP S59200548A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signals
- synchronization
- frame
- fft
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
- H04K1/00—Secret communication
- H04K1/04—Secret communication by frequency scrambling, i.e. by transposing or inverting parts of the frequency band or by inverting the whole band
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明は音声情報等のアナログ信号の暗号化伝送方式に
係り、特にフーリエ変換を用いた帯域分割形のアナログ
信号の暗号化、復号化におけるフレーム同期方式に関す
るものである。
係り、特にフーリエ変換を用いた帯域分割形のアナログ
信号の暗号化、復号化におけるフレーム同期方式に関す
るものである。
（２） 技術の背景
帯域の限定された通信路等における通信のセキュリティ
対策として、アナログ信号の暗号化には。
対策として、アナログ信号の暗号化には。
信号の時間、振幅または周波数についてのスクランブラ
を行う方式があるが、このうち帯域の広がりや信号遅延
の少ない方式として周波数スクランブラ方式が従来より
使われている。
を行う方式があるが、このうち帯域の広がりや信号遅延
の少ない方式として周波数スクランブラ方式が従来より
使われている。
（３） 従来技術と問題点
一般に送信側と受信側間の伝送路等における伝送遅延が
発生するため、上記の暗号化伝送においても伝送情報の
フレーム同期をとる必要がある。
発生するため、上記の暗号化伝送においても伝送情報の
フレーム同期をとる必要がある。
従来、この同期をとる技術として、送信側では。
同期コードをＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔｌ（ｅ
ｙｉｎｇ）またはＦＳＫ （ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｈｉ
ｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）等の変調器を使って送り、受信
側ではＰＳＫ、ＦＳＸ等の復調器を使いその同期コード
を検出してフレーム同期をとることが行われている。し
かし、かがる同期コートの送信、受信の装置構成が大き
いものとなる欠点がある。
ｙｉｎｇ）またはＦＳＫ （ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｈｉ
ｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）等の変調器を使って送り、受信
側ではＰＳＫ、ＦＳＸ等の復調器を使いその同期コード
を検出してフレーム同期をとることが行われている。し
かし、かがる同期コートの送信、受信の装置構成が大き
いものとなる欠点がある。
（４）発明の目的
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決するために、
高速フーリエ変換を用い１通信情報の暗号化、復号化に
おけるフレーム同期方式を簡単な構成で実現し、且つハ
ードウェアの共通使用を可能とすることにある。
高速フーリエ変換を用い１通信情報の暗号化、復号化に
おけるフレーム同期方式を簡単な構成で実現し、且つハ
ードウェアの共通使用を可能とすることにある。
（５）発明の構成
」二記目的を達成するために９本発明は、帯域分割形の
アナログ信号の暗号化伝送方式において。
アナログ信号の暗号化伝送方式において。
送信側には周波数の異なる２波の信号を逆フーリエ変換
を用いて発生する手段を備え、該２波の信号を１フレー
ム毎に交互に送出し、受信側にはフーリエ変換を用いて
受信した前記２波の信号のスペクトル振幅比を算出する
手段と、該振幅比により受信時間のシフト量を算出する
手段を（＋ｉｆｉえ、該シフＩ−量により受信時間をシ
フトして同期位置を決定することを特徴とする。
を用いて発生する手段を備え、該２波の信号を１フレー
ム毎に交互に送出し、受信側にはフーリエ変換を用いて
受信した前記２波の信号のスペクトル振幅比を算出する
手段と、該振幅比により受信時間のシフト量を算出する
手段を（＋ｉｆｉえ、該シフＩ−量により受信時間をシ
フトして同期位置を決定することを特徴とする。
（６）発明の実施例
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
周波数スクランブラ方式においては、信号帯域の分割数
を多くとるために高速フーリエ変換（以下単にＦ ＦＴ
と称す）を用いる方式が考えられている。このｒ” Ｆ
Ｔを用いた周波数スクランブラ（ＦＦＴスクランブラ
）の基本的原理はザンプル化された定区間（１フレーム
）の音声波形をＦＦＴにより周波数列に変換し、この周
波数列をランダムに組換え（通称；転字という）、その
後逆ＦＦＴによって再び時間波形へ変換して伝送路−・
送出し。
を多くとるために高速フーリエ変換（以下単にＦ ＦＴ
と称す）を用いる方式が考えられている。このｒ” Ｆ
Ｔを用いた周波数スクランブラ（ＦＦＴスクランブラ
）の基本的原理はザンプル化された定区間（１フレーム
）の音声波形をＦＦＴにより周波数列に変換し、この周
波数列をランダムに組換え（通称；転字という）、その
後逆ＦＦＴによって再び時間波形へ変換して伝送路−・
送出し。
受信側では同様な方式で復調波形を得るものである。
第５図にこの周波数スクランブラ方式の基本的構成を示
す。送信側装置ＳＥでは音声情報等ＳをＦＦＴ回路５１
により周波数スペクトルに変換し。
す。送信側装置ＳＥでは音声情報等ＳをＦＦＴ回路５１
により周波数スペクトルに変換し。
照覧化回路５２において、暗号化鍵ＫＥＹによりスクラ
ンブラ（転字）シ、逆ＦＦＴ（ＦＦＴ’）回路５３を経
て伝送路■、へ送出する。受信側装置ＲＥでは、受信Ｉ
＃報をＦ Ｆ Ｔ回路５４により３周波数スペクトルに
変換し、復号化装置５５において鍵ＫＥＹによりディス
クランブラして、７ＦＦＴ （ＦＦＴ−１）回路５６を
介して、もとの音声情報を得る。
ンブラ（転字）シ、逆ＦＦＴ（ＦＦＴ’）回路５３を経
て伝送路■、へ送出する。受信側装置ＲＥでは、受信Ｉ
＃報をＦ Ｆ Ｔ回路５４により３周波数スペクトルに
変換し、復号化装置５５において鍵ＫＥＹによりディス
クランブラして、７ＦＦＴ （ＦＦＴ−１）回路５６を
介して、もとの音声情報を得る。
そこで問題となるのは伝送路Ｉ７における遅延等のため
、スクランブラとディスクランブラ間の同期をとる必要
がでてくることである。
、スクランブラとディスクランブラ間の同期をとる必要
がでてくることである。
本発明はこの同期をＦＦＴ、逆ＦＦＴを用いて行うよう
にしたもので、第１図に本発明のフレーム同期方式の構
成図をボす。図において、ＳＥは送信側、ＲＥは受信側
を示し、特に本発明に係る同期に関連する部分のみを示
しめしたちので、１は同期信号用のクロック発生器、２
はクロック信号により１フレーム（Ｆ）区間を計数する
カウンタ、３は逆ＦＦＴ（ＦＦＴ−１）処理回路、４は
送イ盲データ、５，６ばインタフェース回路、７ば周波
数（ｆｌ）検出器（信号検出器）、８はＦＦＴ処理回路
、９は演算回路、】０ばンフト回路、１１はシフト量チ
ェック回路である。尚、Ｌは伝送路。
にしたもので、第１図に本発明のフレーム同期方式の構
成図をボす。図において、ＳＥは送信側、ＲＥは受信側
を示し、特に本発明に係る同期に関連する部分のみを示
しめしたちので、１は同期信号用のクロック発生器、２
はクロック信号により１フレーム（Ｆ）区間を計数する
カウンタ、３は逆ＦＦＴ（ＦＦＴ−１）処理回路、４は
送イ盲データ、５，６ばインタフェース回路、７ば周波
数（ｆｌ）検出器（信号検出器）、８はＦＦＴ処理回路
、９は演算回路、】０ばンフト回路、１１はシフト量チ
ェック回路である。尚、Ｌは伝送路。
ｆｌ、ｆ２は２つの周波数信号、 （ロ）は暗号化開始
パルス、 （ハ）復号化開始パルスである。
パルス、 （ハ）復号化開始パルスである。
送信側においては、クロックＣＬＯＣＫ発生器１によっ
て作成されたクロックパルスはカウンタ２によってフレ
ームパルス（Ｆ）と暗号化開始パルス（ロ）が生成され
る。暗号化開始パルス（ロ）は第３図の送信信号Ａの（
ロ）で示す如く、所定の同期用フレームパルス（Ｆ）送
出後９例えば６フレ一ム分までカウンタ１によりカラン
１−された後生成される。フレームパルス（Ｆ）は同期
ＵＮ号ｆ１．ｆ２の区切りをつくるのに使用される。逆
ＦＦＴ（ＦＦＴ ）処理回路３はｆｊ、ｆ２のデータ
を入力するとこれらのデータが逆フーリエ変換され１時
間軸の正弦波として伝送路Ｌヘインタフェース回路５を
介して、交互に１フレーム毎に送り出される。このタイ
ムチャートは第２図のフレーム同期のタイミング処理を
説明する図中、送信信号へに示される。また暗号化開始
パルス（ロ）の生成後は第５図で説明した如＜、ｎｉ号
化されたデータ４（第２図）が、逆ＦＦＴ（ＦＦＴ
）処理回路３−・入力され２時間波形として変換されて
。
て作成されたクロックパルスはカウンタ２によってフレ
ームパルス（Ｆ）と暗号化開始パルス（ロ）が生成され
る。暗号化開始パルス（ロ）は第３図の送信信号Ａの（
ロ）で示す如く、所定の同期用フレームパルス（Ｆ）送
出後９例えば６フレ一ム分までカウンタ１によりカラン
１−された後生成される。フレームパルス（Ｆ）は同期
ＵＮ号ｆ１．ｆ２の区切りをつくるのに使用される。逆
ＦＦＴ（ＦＦＴ ）処理回路３はｆｊ、ｆ２のデータ
を入力するとこれらのデータが逆フーリエ変換され１時
間軸の正弦波として伝送路Ｌヘインタフェース回路５を
介して、交互に１フレーム毎に送り出される。このタイ
ムチャートは第２図のフレーム同期のタイミング処理を
説明する図中、送信信号へに示される。また暗号化開始
パルス（ロ）の生成後は第５図で説明した如＜、ｎｉ号
化されたデータ４（第２図）が、逆ＦＦＴ（ＦＦＴ
）処理回路３−・入力され２時間波形として変換されて
。
伝送路へ送くられる。
一方受信側において、伝送路Ｉ、より送られてきた信号
の先頭をインタフェース回路６を介しｆｌ波検出器７に
て検出する。このｆｌ波検出器７は通常ば狭帯域フィル
タ等から構成される。このｆｌ波検出器７の出力ばさら
にＦＦＴ処理回路８の起動信号５ＴＡＲＴとして入力さ
れ、ＦＦＴ処理回路８ば受信信号よりｆｌ、ｆ２のスペ
クトル振幅を抽出する。さらにこれらスペクトル振幅情
報はｌｏｇＫの演算回路９により、ｆｌの振幅をａｌ。
の先頭をインタフェース回路６を介しｆｌ波検出器７に
て検出する。このｆｌ波検出器７は通常ば狭帯域フィル
タ等から構成される。このｆｌ波検出器７の出力ばさら
にＦＦＴ処理回路８の起動信号５ＴＡＲＴとして入力さ
れ、ＦＦＴ処理回路８ば受信信号よりｆｌ、ｆ２のスペ
クトル振幅を抽出する。さらにこれらスペクトル振幅情
報はｌｏｇＫの演算回路９により、ｆｌの振幅をａｌ。
ｆ２の振幅をａ２とすると、に＝ａｌ／ａ２として処理
され、にの対数１ｏｇＫを算出する。
され、にの対数１ｏｇＫを算出する。
この算出結果によりシフト量ΔＳ（後述）としてシフト
回路ＩＯへ入力される。シフ１へ量チェック回路】１で
はこのシフト量ΔＳをチェックするとともに、再びＦＦ
Ｔ処理回１１１１８８へ制御信号を出し。
回路ＩＯへ入力される。シフ１へ量チェック回路】１で
はこのシフト量ΔＳをチェックするとともに、再びＦＦ
Ｔ処理回１１１１８８へ制御信号を出し。
フレームタイミング位置をシフトし２次のｆｌ、ｆ２の
信号を受信する。シフト縫チェック回路１１が“０”と
なると同期確立として復号化開始パルスが作り出される
。この受信制御は、第２図の受信信号Ｂで説明される。
信号を受信する。シフト縫チェック回路１１が“０”と
なると同期確立として復号化開始パルスが作り出される
。この受信制御は、第２図の受信信号Ｂで説明される。
即ち、送信信号への交互に送られてくる２つの同期用フ
レーム信号ｆ１．ｆ２を伝送遅延Δを遅れて、信号検出
（イ）すると、フーリエ変換によりｆｌ、ｆ２のスペク
トル振幅ａｌ。
レーム信号ｆ１．ｆ２を伝送遅延Δを遅れて、信号検出
（イ）すると、フーリエ変換によりｆｌ、ｆ２のスペク
トル振幅ａｌ。
ａ２を抽出し、に＝ａ１／ａ２を算出する。このスペク
トル振幅比ば第３図の同期特性（横軸が遅延Δｔ）で示
すようにＩ ｏ ｇＫ＝ｏ、即ちａｌ／ａ２＝１となる
点（本例ではΔｔが１２０〜１５０の範囲と広がりを持
つが、こればΔもの予測値を更に細かくとることにより
誤差等小さくできる）まで受信信号の時間をシフ１−シ
て、順次得られるシフ［量ΔＳにより同期の確立をはか
る。
トル振幅比ば第３図の同期特性（横軸が遅延Δｔ）で示
すようにＩ ｏ ｇＫ＝ｏ、即ちａｌ／ａ２＝１となる
点（本例ではΔｔが１２０〜１５０の範囲と広がりを持
つが、こればΔもの予測値を更に細かくとることにより
誤差等小さくできる）まで受信信号の時間をシフ１−シ
て、順次得られるシフ［量ΔＳにより同期の確立をはか
る。
このシフト量ΔＳの制御を説明する制御フローを第４図
に示す。１フレーム長がＦでデータ伝送されるとき、先
に説明したように送信側から暗号化通信開始前に２波の
信号ｆ Ｉ、 ｆ ２をフレームに一致させて送られて
くると、受信側ではｆｌの立ち上りを検出しく、ＩＩ）
、 これをトリガとしてＦＦＴ処理回路８を稼働させ
る。ｌｏｇＫ演算回路９にて、２波のスペクトル振幅比
の対数値１ｏｇＫｉを求め（４２）、次に同期のずれ幅
Δｔｉを第３図に示す関係から求める（４３）。即ち、
ｌｏｇＫｉとΔｔｉとは。
に示す。１フレーム長がＦでデータ伝送されるとき、先
に説明したように送信側から暗号化通信開始前に２波の
信号ｆ Ｉ、 ｆ ２をフレームに一致させて送られて
くると、受信側ではｆｌの立ち上りを検出しく、ＩＩ）
、 これをトリガとしてＦＦＴ処理回路８を稼働させ
る。ｌｏｇＫ演算回路９にて、２波のスペクトル振幅比
の対数値１ｏｇＫｉを求め（４２）、次に同期のずれ幅
Δｔｉを第３図に示す関係から求める（４３）。即ち、
ｌｏｇＫｉとΔｔｉとは。
Δｔｌ ＝ＩｏｇＫ１
Δｔ２ ＝ＩｏｇＫ２
Δｔｎ ＝ＩｏｇＫｎ
というようにデータ化してメモリ等に格納しておくこと
により、その人力ｆ１．ｆ２に対するａ Ｌ ａ ２に
よってΔｔｉを求めることができる。
により、その人力ｆ１．ｆ２に対するａ Ｌ ａ ２に
よってΔｔｉを求めることができる。
このΔｔｉの値から正しい同期位置は。
Δ５ｉ＝２Ｆ−Δｔｉ
を求め（’４４）、 このシフト量ΔＳｉにより、受
信信号の時間軸をシフトし９次に入力される信号の１量
ｇＫｉ＋ｌを計算しく４６）、上記の操作（第４図の４
３〜４８の区間））を； １量ｇＫｉ＋ｌ ＞ｌｏｇＫｉとなるまで繰り返し。
信信号の時間軸をシフトし９次に入力される信号の１量
ｇＫｉ＋ｌを計算しく４６）、上記の操作（第４図の４
３〜４８の区間））を； １量ｇＫｉ＋ｌ ＞ｌｏｇＫｉとなるまで繰り返し。
ａｌ ＝ａ２に漸近させ、最終的には１フレ一ム分のず
れたシフト量ΔＳ ＝ ２ Ｆ ＋１を得て正しい同期
位置が決定される。
れたシフト量ΔＳ ＝ ２ Ｆ ＋１を得て正しい同期
位置が決定される。
尚、第１図に示す受信側のクロック同期信号は。
送側より、送信される秘話音声の帯域外にパイロット信
号を挿入することにより、受信側へ送られ。
号を挿入することにより、受信側へ送られ。
受信側では、この信号によりクロックを得ることができ
る。
る。
（７）発明の詳細
な説明したように９本発明によれば、ＦＦＴを用いて、
同期信号として２波の信号ｆｌ、ｆ２を発生させ、受信
側ではこの信号のスペクトル振幅比によりシフ１量を決
定するので、暗号化で使用するＦＦ７回路、ＦＦＴ 回
路の共有化を可能とし、フレーム同期の回路構成の経済
化が図れるとともに１１η号化、復汁化装置の小型化が
できる。
同期信号として２波の信号ｆｌ、ｆ２を発生させ、受信
側ではこの信号のスペクトル振幅比によりシフ１量を決
定するので、暗号化で使用するＦＦ７回路、ＦＦＴ 回
路の共有化を可能とし、フレーム同期の回路構成の経済
化が図れるとともに１１η号化、復汁化装置の小型化が
できる。
第１図は本発明のフレーム同期方式の構成図。
第２図はフレーム同期のタイミング処理を説明する図、
第３図はスペクトル振幅と遅延量との関係を示す図、第
４図はシフｉ・量の決定する制御フロー図、第５図は周
波数スクランブラ方式の基本的構成を示す図である。 ３；逆フーリエ変換処理回路 ７；ｆ】被検出器（信号検出器） ０ ８；フーリエ変換処理回路 ９；ＩｏｇＫの演算回路 １０；シフト回路 １１；シフト量チェック回路 １ 竿ｚ図 ′Ｊ４３ 図 第４ 図
第３図はスペクトル振幅と遅延量との関係を示す図、第
４図はシフｉ・量の決定する制御フロー図、第５図は周
波数スクランブラ方式の基本的構成を示す図である。 ３；逆フーリエ変換処理回路 ７；ｆ】被検出器（信号検出器） ０ ８；フーリエ変換処理回路 ９；ＩｏｇＫの演算回路 １０；シフト回路 １１；シフト量チェック回路 １ 竿ｚ図 ′Ｊ４３ 図 第４ 図
Claims (1)
- 帯域分割形のアナログ信号の暗号化伝送方式において、
送信側には周波数の異なる２波の信号を逆フーリエ変換
を用いて発生する手段を備え、該２波の信号を１フレー
ム毎に交互に送出し、受信側にはフーリエ変換を用いて
受信した前記２波の信号のスペクトル振幅比を算出する
手段と、該振幅比により受信時間のシフトｉｔを算出す
る手段を備え、該シフト量により受信時間をシフトして
同期位置を決定することを特徴とするフレーム同期方式
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073208A JPS59200548A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | フレ−ム同期方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073208A JPS59200548A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | フレ−ム同期方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200548A true JPS59200548A (ja) | 1984-11-13 |
Family
ID=13511499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58073208A Pending JPS59200548A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | フレ−ム同期方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59200548A (ja) |
-
1983
- 1983-04-26 JP JP58073208A patent/JPS59200548A/ja active Pending
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