JPS60109342A - 秘話通信装置 - 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】 （イ１　産業上の利用分野 本発明は、無糊通信において、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。

（口１　従来技術 通、官の無呻通信においては、甲及び乙が通話している
時、第ろ者丙が甲、乙の交信に使用している搬送川波数
域の信号を受信した場合、印、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−Ｃ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６者、若しくはキーコードが異なる第６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０従来、このような秘話回路の一方式として
平衡変調器を内職した回路素子（バランス・モジュレー
ション方式ンが一般に市販されている。この方式は音声
信号を、例えば５ＫＨ２の搬送波で変調後、その下側イ
ロリ帯波のみケフィルタ処理によシ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（ＫＨ２）となる。復元は逆の操作を行な
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。従って、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。

ｌ／ｉ　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装置を提供することを目的とする。

に）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。

更に詳説゛すると、本発明は信号をクロックパルスに従
っ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、前記クロックパルスの周波数を制
御するクロック周波数制御回路と、送信４１１１１と受
信側とを同期させるための同期信号回路と、前記クロッ
ク周波数制御回路中に含まれ且つ可変遅延回路に印加さ
れる前記クロックパルスを計数するカウンタ回路と、送
信側の前記可変遅延回路の出力音声信号と同期信号を合
成する合成回路とから構成されている○ （ホ）実施例 次に図面と共に本発明の装置について詳説する０第１図
は本発明装置の原理を説明するブロック図であって、（
Ａ］は送信側、（Ｂ）は受信（Ｉｌｌを示す。まず第１
図（Ａ）に於いて、Ｉｌｌは音声入力端子、（２１はＬ
ＰＦである。（３１はＮ個の遅延段数を有する遅延回路
（記憶回路］であシ、クロック周波数制御回路（ＣＰ１
月４１のクロックに従っ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ちる。該遅延回路の出力
は、Ｌ　Ｐ　Ｆ１５１ｅ経た後、同期信号回路（６）の
出力と合成回路（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（８１を経て有線或は無線の伝
送系（９１に送出される。

第１図（Ｂ）の受信側に於いては、前記伝送系＋９１を
経た受信信号は、増幅、彷調回路を含む受信回路１１（
ｌで復調後、Ｌ　Ｐ　Ｆｌｌｌ＋を介して、クロック周
波数制御回路（ＣＰ２目４１のクロックに従って該受信
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Ｌ
ＰＦ［１２１を介して出力するＮサンプル記憶回路＋３
１に記憶される。送信（１（！ｌと受信（ｌＩｌｌ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４１１１１の同期信号回路（６１の同期分
離回路により受信信号より分離し、この分離された同期
信号により受信（ｌｌＩのクロックを送信（ＩＩＩのそ
れと完全に同期させることにより行なわれる。

次に本発明の送信側および受信（ｉｌｌの基本回路をそ
れぞれ第２図および第３図に示す。この基本構成は送信
側及び受信イ１１１共略同様の構成である。即ち、音声
信号を入出力するＢＢＤ等の遅延回路（３１（３１とそ
のクロ・ンクパルス（１３１ａ３１の周波数を制御する
クロック周波数制御回路１４バ４１と同期信号回路ｆ６
＋ｆ６＋’とから構成されている。更に詳説すると、ク
ロック周波数制御回路１４バ４１は、マスタークロック
問波数発振回路ｕｓａｓと、その出力を分周する可変分
局回路ｔｔ６１ａ、ｅと、ＢＢＤ等の遅延回路＋３１１
３１へのクロックパルスを計数するカウンタ回路（１７
１（１７１と、該カウンタの出力信号により分局回路ｆ
１６１　＋ｌθの分間数を制御するための論理回路（Ｊ
訓＋ａ＋から構成される。また、第２図の発信４Ｂｌ＋
の同期信号回路＋６１はゲート信号発生回路０９）と同
期用搬送波発生回路（范とゲート制御回路（２１）とか
ら成っており、第６図の受信１１１１の同期信号回路＋
４１は同期分離回路（２υと同期用トリガ発生回路（２
２１とプリセ、ソト値ｆｌ；Ｉ＋御回路（陰とから成っ
ている０ 本発明の基本的原理は、例えば入力信号として正弦波イ
ｇ号を例にして説明すると、入力正弦波信号に対して第
４図に示す如くその周波数を同期的に上下にシフトさせ
る処理を行なって、音声信号のスペクトル構造を変え、
了解性を低下させるものであるっ更に詳説すると、第２
図において、クロ・ツク周波数制御回路（４１中の可変
分周回路［１，６１の分周数を変化させることによりａ
　ａ　Ｄ１３＋へのクロッ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ックパルスの周波数と
、遅延後の出力時のクロック周波数とを異ならせること
によって、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〇 一方、受信側第６図では、送信イＩＩＪ第２図と略同構
成の回路において、送信４ｕｈ　ＫおけるＢ　Ｂ　Ｄ１
３＋へのクロック周波数の変化と同期して受信側のＢＢ
Ｄ（１４１へのクロック同波数を変化させることによっ
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って復元動作を行なうように構成
している。

次に上述の動作を第２図および第５図と共に更に詳説す
る。

音声信号は遅延回路１３＋（３＋’にクロック（１３１
（Ｉ　ｉに従って取込まれ、ｌｊＫバヶッリレー的に遅
延回路内のメモリセルの次段に転送され、遅延段数分の
クロックが入力後、出力する。ここで音声信号が入力す
るときのクロ・ツク周波数をｆａ、遅延後信号が出力す
るときのクロック周波数をｆｂとすると、出力時の音声
信号けｆ　ｂ　／　ｆ　ａ倍＠波数が変換されて送出さ
れる。従って、クロック周波数を変化させておくことに
よってスクランブル処理が行える０ ここで送信（ｉｌｌ遅延回路（３１に音声信号が入力の
ときのクロック８ｅ、数をｆｌ、信号の遅延後出力のと
きのクロック同波数をｆ２とすると、受信側遅延回路に
入力するときのクロ、ツク周波数はｆ２であり、更に遅
延後受信側から出力するときのクロック周波数をｆ３と
すると、受信（Ｍ１１遅延回路から元の音声信号が復元
されて出力する為にはｆ２／ｆ１　ｘ　ｆ５／ｆ’２　
＝　１即ち、ｆ５＝ｆ１となるようにクロック周波数を
送信側と受信（Ｉｌｌとの遅延時間の和の分の周期を持
たせて変化させておけばよい。そして、第２図および第
６図におけるクロック周波数制御回路（４）１４ＩはＪ
：記のように汗声局波数の変換をＭ制御する回路である
。

さて、送信（１１１と受信４１１１の回路は共に、同じ
周波数で且つ同じ位相のクロックで動作しないと、元信
号か正しく復元されない。本発明はこの周波数と位相の
関係を利用して、送信（ｉｔ！Ｉと受信（ｌｕｌｌとで
クロックの位相をパラメータとして多くのキーをつくる
ことを提供するものである。即ち、本発明はクロ・ツク
周波数がカウンタｑｙｏｔ６の値によって決定されるこ
とを利用する。送信側カウンタ（１７Ｉがある特定の値
のとき、ゲート信号発生回路（１９からゲート信号を発
生させ、この信号を用いて、同期用搬送波発生回路α刀
の搬送波（例えば周波数５〜１０ＫＨｚの正弦波ンをゲ
ート制御回路ｔ２１）でゲートＩｌｌ、＋制御し、この
ゲート制御された信号を同期信号として使用する。そし
て、この同期信号を合成回路（７）に印加してスクラン
ブル処理された音声信号に重畳し、罐送糸（９１に伝送
する。

一方、受信０１！ｌ　（第５図）では、同期分離回路（
２１１で受信信号中の同期信号を分離し、同期用トリガ
発生回路１２２でトリガ信号を発生させ、紋とリガ信号
をグリセ・ソト値制御回路（２うＪに印加し、プリセッ
ト値制御回路（２３）によりカウンタ回路ｏｆを送信側
のカウンタａｎと同じ値になるようプリセットする。

本発明ではキーをつくる為、ゲート信号発生回路（Ｉｌ
ｌの出力ゲート信号を送出するときの送信側カウンタ鰭
の値と、受信側カウンタａｉをプリセットする値上をペ
アでパラメータ設定し、キーが異なると、元信号が正し
く復元されず、内容が了解されないように構成している
。

次に本発明の具体的実確例を第５図および第６図と共に
説明する。

先ず、第５図において、送信側のクロック周波数はカウ
ンタ（Ｉｎの値に応じて決定される。該カウンタ（１７
）の最上位の出力（Ｑｌ）の周期は送信側と受信側の遅
延回路ｔｓｒｔｓｒの遅延時間の和の分、即ち送・受信
（＃！ｌの遅延段数の和の分だけクロックを計数する時
間であり、クロック川波数はこの周期で変化する。ゲー
ト信号発生回路ａ９の出力ゲート信号は図中ＮＯＲ回路
＠の出力から得られる。図の例では、キー設定用の端子
（’ｌ’１〕（’ｒ２）（’［’５）（Ｔ４）が例えば
、それぞれ（１，０，１，０）の場合、カウンタＱ７Ｊ
の値がＱ１＝Ｒ１、Ｑ２＝＝０、Ｑ３＝１、Ｑ４−００
とき、ＮＯＲ回ｍｔｕの出力（Ｇ）は］“となり、その
他の場合は１ゞｏ″である。このゲート信号を用いて同
期用搬送波（５〜１０ＫＨｚの正弦波や矩形波〕をゲー
ト面御回路１２１）でグー）ｆ［御した信号を同期信号
として用いる〇 一方、受信側ではこの同期信号をフィルタよりなる同期
分離回路Ｑυで抽出し、この信号の立ち上がりのタイミ
ングを検出してトリガパルスを発生させ、受信側のカウ
ンタａｎ＊プリセットする。このときのプリセット値は
、第６丙のような回路で構成しておけば、送信側と同じ
値になる。第６図において（Ｔ１〕（Ｔ２）（Ｔ５）（
Ｔ４Ｊはキーセット用端子、（ＬｌＪ（Ｌ２Ｊ（Ｌｇ）
・・・はカウンタプリセット用の負荷入力端子、（Ｑｌ
）（Ｑ２）（Ｑ５）・・・カウンタ出力である。

次忙受信４１１１１におけるカウンタ回路ａｉのプリセ
ット用のトリガの発生回路例を説明する。第７図におい
７．（８７図はグー）ｆｔｉｌ、’ｌ＋ｌｌされた同期
信号であり、この信号をコンパレータ回路に通すと、（
ｂ）図のようなパルス列が得られる。尚、（ａ）図で（
？ＪはＩ８＆ａ！５−１０　Ｋ　Ｈｚ　ｔＤ（ｉｆＪ期
信号用搬送波信号、（ｖｌ）はコンパレータの基準電圧
である。さらに例えば単安定回路などに（ｂ　）　丙の
パルス列を通すと、（Ｃ）図のようなパルス列が連らな
った一つの単パルスが得られるが、コノ波形に対して立
上りエツジで（ｄ）図のようなトリガパルスを発生させ
、これをカウンタ回路ａｎのプリセット用トリガとして
用いる。

尚、このとき（ｄＪ図のトリガの発生タイミングは、コ
ンパレータ出力波形である（ｂ）図のパルスタＩＪの最
初の二＜ル・の立ち上がり時刻であるが、４１　送Ｅｌ
　カ５〜ｌ０ＫＨｚ位の場合、このタイミングは送信４
ｔｉ１１のゲート信号発生回路（１９の出方である九の
ゲート；１声陣信号の立ち上がりょシは若干（Δｔ）遅
れる。この遅れは々信４ＭＱカウンタａ％の下位の値（
Ｑｓ、Ｑ６、Ｑｌ等）を更にプリセット値ておくことに
より光分抽償できる。

上述の実捲例の説明では、便宜上ｚ４−ｉ６通りのキー
をつくる場合の例を示した。実験では送信イ則と受信側
とでクロック動作の位相が約１０〜１５度以上異なると
、再生音声信号はその内容がほとんど聞きとれなくなる
。従ってこの場合、キーコードの数としては２０〜４０
通りもつくることができる。このように、送信側と受信
側のクロック周波数の位相をパラメータとしてキーを作
ることによりキー数を多数とることができる。まだ、他
の条件をパラメータ、例えばマスタークロック周波数を
送・受信側で変えておくことによっても、キーがつくれ
るので、これらを糾合せると、数百通りのキーも可能で
ある。

尚また、上述に於ては可変遅延回路として８８Ｄを例に
とって説明したが、ＣＯＤやシフトレジスタを使用して
も同様に構成できることは言うまでもない。史にＲＡＭ
等のディジタル・メモリー回路を使用する際にはＤ／Ａ
回路やＡ／Ｄ回路と組み合わせて回路を適当に組み変え
ればよい。

（へ）効　果 このように本発明は送信側と受信側のクロック周波数を
制御するカウンタ回路のプリセット値をパラメータとし
てキーをつくることＫより、キー数が多くとれるスクラ
ンブル装置を提供するものであシ、この方式に基づくと
回路を搭載した有線・無線機器を用いれば、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、秘話通信
を行う上で実用上大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示すプロツク回路図、第２図は
本発明の秘話通信装置の送信側回路ブロック図、第３図
は同装電の受信４１１回路ブロック図、第４図は本発明
の装置で処理したスクランブル信号波形の特性図、第５
図は本発明の装置に使用するゲート信号発生回路の具体
的実施例、第６図は本発明の装置に使用するプリセット
値制御回路の具体的実施例、第７図は同期に用いる信号
波形である。 １　′ＵＱ　＠（Ｄ　Ｎ’ｉｌ”　４；ｔｌ＋・・・入
力端子、＋ａ＋＋ａｉ・・・可変遅延回路、＋４１Ａ・
・・クロ（ｂ’＞ ツク周波数制御回路、（６）に・・同期信号回路、→→
−１、＋７１・・・合成回 路、＋９ト・・云送系、（１３１・・・クロックパルス
、（１４＋・・・出力端子、＋＋ｓ＋ａｍ・・・マスタ
ークロツク１聞沢数発撮回路、ｕ６Ｉａｅ・・・可変分
間回路、＋＋７１＋ｔｎ・・・カウンタ回路、ａａａｉ
・・・論理回路、（１９・・・ゲート信号発生回路、（
２０＋・・・同期用搬送波発生回路、（２１１・・・同
期分離１回路、（２２・・・同期用トリガ発生回路、！
？、’（＋・・・プリセット値制御回路。 第４図 第７図 ：； −ζ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （川ａ１　信号をクロックパルスに従って順次サンプリ
   ングして記憶し且つ出力する信号の可変遅延回路と、 イｂ）　前記クロックパルスの周汲数を制御するクロッ
   ク周波数制御回路と、 （０１送信（１１と受信（ｔｌｉとを同期させるだめの
   同期信号回路と を通信系の送信側と受信側とに備え、 前記クロック周波数制御回路は前記可変遅延回路に印加
   される前記クロックパルスを計数するカウンタ回路を含
   み、該カウンタ回路の出力に関連して前記クロックパル
   スの１波数を制御し、前記送信４１ｔ１１の前記カウン
   タ回路が所定のクロックパルスを計数した時の該カウン
   タ回路の出力に応答して前記同期信号回路にて同期信号
   を発生させ、送信４１１１の前記可変遅延回路の出力音
   ￥Ｒ信号と前記同期信号を合成回路で合成した後、伝送
   系に伝送し、而して、受信４１１１で該同期信号を分離
   し、分離された同期信号により受信４１１１１の前記カ
   ウンタ回路をプリセ・フトし、送信４１１＋１の同期信
   号送出時におけるカウンタ回路の値と受信側のカウンタ
   回路をプリセットする値とをパラメータとしてキーコー
   ドを作成することを特徴とす秘話通信装置○ （２）カウンタ回路の上位をキーコード設定に使用し、
   下位を受信４１１１の同期遅れの補償に使用することを
   特徴とする特許請求の範囲ｉｌ＋に記載の秘話通信装置
   。