JPS6089143A - 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 （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６者内が甲、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、６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６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・モジュレーシ日ン方式）が一般に市販され
ている。この方式は音声信号を、例えば５ＫＥ（Ｚの搬
送波で変調後、その下側側帯波のみをフィルタ処理によ
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）　
トｆ！ル。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ｉｔ元の
音声に対して音程示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つし力）とれな０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（ま秘話性保持の効果が発揮されないという欠点を
有して＆する。

ｌ／刃　目　的 本発明は、かかる秘話性の保証の要求ＧＣ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
。

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。

次に図面と共に本発明の装置につし１て詳説する第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、（
Ａｔは送信側、（Ｂｌは受信側を示す。まず第１図（５
）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ＩＰ１）（４）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
可変遅延回路である。該遅延回路の出力は、Ｌ　Ｐ　Ｆ
　１５＋を経た後、同期信号回路（６１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（Ｂｌ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
１で復調後、Ｉ、　Ｐ　Ｆ　（１１）を介して、クロッ
ク回路（ＣＦ２）（１２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（１３１を介して出力するＮサンプル記憶回路圓に
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ックを送信側のそれと
完全に同期せしめる同期分離回路α９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
ックパルス（２１１の周波数を制御するクロック周波数
制御回路（４）から構成され、更に該クロック周波数制
御回路は、マスタークロ・ツク周波数発振回路（１７１
と、その出力を分局する分周回路Ｑｌｌ）と、ＢＢＤ等
の遅延回路（３）へのクロックパルスを計数するカウン
タ回路０饋と、該カウンタの出力信号により分周回路の
分局数を制御するための論理回路■から構成される。

第２図の回路の基本動作は、分局数を変化させることに
よりＢ　Ｂ　Ｄ　ｆ３１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＋
２１１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。

一方、受信側（Ｂｌでは、送信側ＩＡＩと同構成の回路
において、送信側におけるＢ　Ｂ　Ｄ　ｆ３１へのクロ
ック周波数の変化と同期して受信側のＢＢＤＱ４１への
クロック周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光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。

また、本発明では、マスタークロツタ（１７１の周波数
や分局数を制御する論理回路■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（Ｉｇｌと分周回路ｕ印及びこ
れらを結ぶ論理回路■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ＢＢＤ　ｆ３１　［１４
）の遅延段数（Ｎｌは共に１０２４段の場合について説
明する。この場合、Ｂ　Ｂ　Ｄ　ｆ３１（１４１に入力
した信号成分はクロックパルス（２１１がＮ／２個（例
えば５１２個）相当分の時間遅延後、Ｂ　Ｂ　Ｄ　ｆ３
１（１４１から出力される。第５図の例で使用する制御
カウンタ０９は遅延段数ｔＮｌと同じ数の１０２４進カ
ウンタであり、最上位のカウンタ出力＋Ｑｌは、ＢＢＤ
へのクロックパルスを５１２Ｗａ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（１８１も第５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回路器の出力に対して、ＡＮＤ論理（至
）をとり、この出力によりカウンタＯ０をリセ、シトす
る。尚、カウンタの種類によっては更にインバータを挿
入後、リセットする必要がある場合もある。但し、分局
用カウンタ０印の最上位段の出力はＯＲ回路器を介さず
、直接ＡＮＤ回路（至）に入力させる。この場合、分局
数の変化によりクロック周波数を約１オクターブ変化さ
せることができる。例えば、第５図の例では分局数は６
２〜６３の約１オクターブ、分局数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（１ｍの出力（Ｑｌａ、ｂ、
・・・ｅ）及び分周用カウンタＱ８１におけるＯＲ回路
（２）の入力（Ａ、Ｂ、・・・円）及び分周数を示す。

尚、分周回路（ＩＩｌＯでは、Ａ−Ｂ−・・・−Ｅ　＝
　４のとき、分周数は６２、Ａ−Ｂ＝・・・−Ｅ−０の
とき分局数は６５となる。

第５図にクロック周波数の変化を示す。尚、周波数変化
は５２通りの変化であるが、図を簡略にするため連続的
に描いである。同第５図で示すようにクロック周波数は
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。

Ｂ　Ｂ　Ｄ　ｆ３１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ック周
波数は異なるため、出力音声周波数は元の場合と異なる
。入力時のクロック周波数を（ｆｌ　）、出力時を（ｆ
２）とすると、音声周波数はｆ２／ｆＩ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、正弦波を
Ｂ　Ｂ　Ｄ　（３１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。

光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、クロッ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Ｂ　Ｂ　Ｄ　（３
＋に入力した音声信号は１０２４クロツク分遅延して受
信部ＢＢＤ（１４ｉから出力される。

第５図および第６図で示したように、クロック周波数の
変化の周期は１０２４クロ１．り分であるので、周波数
（ｆｌ）のクロックでＢ　Ｂ　Ｄ　（３１（送信側）に
入力した音声信号は、受信側ＢＢＤ（１４１からも同じ
周波数（ｆｌ）のクロックにより出力される。従って送
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回路にクロック（ｆｌ）で入力
した音声信号は、クロック（ｆりで出力し、音声信号の
周波数はｆ　２　／ｆ　１　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
ロック周波数（ｆ２）でＢＢＤ（１４）に入力し、該Ｂ
ＢＤからクロック（ｆｘ）で出力されるので、受信信号
はｆ、／ｆ、倍に周波数が変換される。

従って、送信及び受信系全体の系ではｆ　ｔ　／　ｆ　
＋Ｘ　ｆ、／ｆ、　＝　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ック周
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
、次に例えば分局数の変化が同じであるが、マスターク
ロック発振器（１７１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
ック周波数の変化の周期は、共に１０２４クロツク分で
はあるが、クロッ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ｆ　ｔ　／ｆ　１　
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ｆ、／ｆ、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
ままとなっている。このことはマスタークロック発振器
（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、骨τ取の相違の度合いと
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個のキーコード数 ＢＤのクロック周波数の使用範囲は一般市販のもので約
１０〜１００［（Ｚであるので、実質２．５オクターブ
はとれる。

更ＣＣ１分周回路（佃を制御する論理回路ωの組合せ自
体、かなりの多様性を持っており、この面かラモキーコ
ード数の拡張が可能である。従って、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
ることかわかる。第８図に第５図の実施例よりも史に簡
単な論理構成を示す。この場合のクロック周波数の変化
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、クロッ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っておく必要がある。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
を行ったが、論理構成を変えることによって各種のクロ
ック周波数側向ができ、本発明ではこの点融通性が大き
いというメリットも有している。

上述の説明においては説明を部用にするため送信側およ
び受信側のＢＢＤ可変遅延回路＋３１１１４１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
１＋１４１に印加されるクロッ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０傷が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
１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）７２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（Ｎｌと同数のＮ個
のクロッ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　個のクロックパルスで入力信号は出力される。し
かし乍ら、本発明はＣＯＤ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である。

（へ）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
を持ってＧ）る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示すブロック回路図、第２図は
本発明における秘話回路の要部のブロツ第３図の論理回
路を用いた場合の論理図４、第５図は第６図の論理回路
を用いた場合のクロ・シフ周波数の特性、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ｌ／）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０た場合のクロック周波数の特性、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 ＋３１　（１４１・・・ＢＢＤ遅延回路、（１７１・・
・マスタークロック発振回路、０印・・・分局回路、（
１９１・・・制御カウンタ、■論理回路、（２１１・・
・クロ・ノクノくパルス、＠・・・ＯＲ回路、日、・、
ＡＮＤ回路。 出願人　三洋電機株式会社 第４図 今周回躇舒

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１）ｌａ＋　信号をクロックパルスに従って１１１１
   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、 （ｂｌ　前記クロックパルスを供給するマスタークロッ
   ク周波数発振回路と、 ＩＱＩ　該発振回路の出力周波数を分周する分周回路と
   、 （山　前記可変遅延回路へ供給されるクロックパルスを
   計数するカウンタ回路ト、 （ｅｌ　該カウンタ回路の出力信号により分周回路の分
   局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ックパルスを前記
   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ッ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）分局回路の分局数は可変遅延回路へ供給されるク
   ロッ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。 ＋３１（ａｌ　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、 ＋１）ｌ　前記クロックパルスを供給するマスタークロ
   ツタ周波数発振回路と、 ＋Ｃ＋　該発振回路の出力周波数を分周する分周回路と
   、 （中　前記可変遅延回路へ供給されるクロックパルスを
   計数するカウンタ回路と、 ｔｅｌ　該カウンタ回路の出力信ｉｌこより分周回路の
   分局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、前記カウツク回路
   が前記可変遅延回路に供給されるクロックパルスを前記
   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ッ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
   マスタークロフタ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って前記可変遅延
   回路へ供給されるクロ・ｙ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。