JPS617745A - Privacy device of multiple transmission line - Google Patents
Privacy device of multiple transmission lineInfo
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- H04K1/04—Secret communication by frequency scrambling, i.e. by transposing or inverting parts of the frequency band or by inverting the whole band
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は多重伝送路秘話装置に関し、特に周波数分割多
重(以下FMDと略称する)回線による多重伝送路を介
して秘匿通信を行なう多重伝送路秘話装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a multiplex transmission path secure device, and more particularly to a multiple transmission path secure device that performs secure communication via multiplex transmission paths using frequency division multiplexing (hereinafter abbreviated as FMD) circuits. .
伝送周波数帯域を互いに周波数領域が重複しない複数の
チャネルに分割し、このチャネルを介して複数の信号の
送受信を実施するFMD通信方式はよく知られておシ、
またとのFMD回線を利用して実施する音声秘匿通信も
種種行なわれている。−しかしながら、音声を極めて複
雑巧緻に暗号化した高水準の秘話とするためには音声を
高ビ、)レートで量子化するデジタル化を必要とし従っ
て伝送効率が低下し易く、また、特に回線品質の劣悪な
搬送回線、たとえば0/H(見通し外)通信のような場
合には誤シ率の増大を招き易いという欠点がある。The FMD communication method is well known, in which the transmission frequency band is divided into multiple channels whose frequency regions do not overlap with each other, and multiple signals are transmitted and received via these channels.
Various types of confidential voice communication are also being carried out using FMD lines. -However, in order to encrypt voice in an extremely complex manner to make it a high-level confidential message, it is necessary to digitize the voice by quantizing it at a high vibrancy rate.As a result, the transmission efficiency tends to decrease, and especially the line quality A disadvantage is that a poor carrier line, such as O/H (non-line-of-sight) communication, tends to increase the error rate.
本発明の目的は上述した欠点を除去し、F′DM回線に
よる多重伝送路を介して秘匿通信を行なう多重伝送路秘
話装置において、送信側には送信周波数のスペクトル変
換手段を、また受信側にはこれを受信したのち周波数ス
ペクトル変換前に戻すスペクトル逆変換手段を備えると
ともにさらにこのスペクトル変換の内容を複雑化して秘
匿通信を実施するという手段によって回線品質の劣悪な
FDM回線にあっても複雑巧緻な高水準の秘話通信が良
好な伝送効率のもとて実現できる多重伝送路秘話装置を
提供するととにある。An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, and to provide a multiple transmission line secure device for performing secure communication via multiple transmission lines based on F'DM lines, in which a transmission frequency spectrum conversion means is provided on the transmitting side, and a transmission frequency spectrum conversion means is provided on the receiving side. After receiving this signal, it is equipped with a spectrum inverse conversion means that returns the spectrum to the state before the frequency spectrum conversion, and further complicates the contents of this spectrum conversion to carry out secret communication. It is an object of the present invention to provide a multi-transmission path secret communication device that can realize high-level secret communication with good transmission efficiency.
本発明の装置は、FDM回線札よる多重伝送路を介して
秘匿通信を行なう多重伝送路秘話装置において、送信側
では周波数多重回線を構成する各チャネルごとの周波数
スペクトルを変換して送信し受信側ではこれをふたたび
もこの周波数スペクトルに逆変換して出力するものとし
かつこの場合前記各チャネルごとの周波数スペクトル変
換特性が互いに異なりまた同一チャネルであってもその
周波数スペクトル変換特性が時間とともに絶えず変化し
、かつこの時間変化特性が送信側と受信側との間で予め
設定したキーコードに対応して任意に変化しうる周波数
スペクトル変換。逆変換手段を備えて構成される。The device of the present invention is a multiplex transmission line secure device that performs secure communication via multiplex transmission lines using FDM line tags, in which the transmitting side converts and transmits the frequency spectrum of each channel constituting a frequency multiplexed line, and the receiving side Now let us inversely convert this into this frequency spectrum and output it again, and in this case, the frequency spectrum conversion characteristics for each channel are different from each other, and even for the same channel, the frequency spectrum conversion characteristics constantly change over time. , and frequency spectrum conversion in which this time-varying characteristic can be changed arbitrarily in response to a key code set in advance between the transmitting side and the receiving side. It is configured to include inverse conversion means.
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。 Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図である
。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
第1図に示す第1の実施例はスペクトル変換回路1−1
.1−2.・・・・・・・・・1−N、搬送送信端局2
、スペクトルメモリ3 、P N (Pseudo N
o1se、擬似雑音)発生回路4およびキーイング回路
5を有する送信側と、搬送受信端局6と、スペクトル逆
変換回路7−1.7−2.・・・・・・・・・7−N、
スペクトルメモリs、PN信号発生回路9およびキーイ
ング回路10を肩する受信側とを備えて構成される。The first embodiment shown in FIG. 1 is a spectrum conversion circuit 1-1.
.. 1-2. ......1-N, carrier transmitting terminal station 2
, spectral memory 3 , P N (Pseudo N
o1se, pseudo noise) generating circuit 4 and a keying circuit 5, a carrier receiving terminal station 6, and a spectrum inversion circuit 7-1.7-2.・・・・・・・・・7-N,
It is configured to include a spectrum memory s, a PN signal generation circuit 9, and a receiving side that supports a keying circuit 10.
送信側の各スペクトル変換回路1−1〜1−NはFMD
を構成するN個のチャネルCH1,CH2,。Each spectrum conversion circuit 1-1 to 1-N on the transmitting side is an FMD.
N channels CH1, CH2, which constitute N channels CH1, CH2,.
・・・・・・・・・CHNの送信信号の周波数スペクト
ルを変換するものである。この周波数スペクトル変換の
目的は各チャネルを利用して送信される各音声信号を第
三者に対して秘匿することにある。スペクトル変換回路
1−1〜1−Nは音声信号の周波数スペクトルを変換す
ることによル固有の特徴の消去を図っている。. . . Converts the frequency spectrum of the CHN transmission signal. The purpose of this frequency spectrum conversion is to hide each audio signal transmitted using each channel from third parties. The spectrum conversion circuits 1-1 to 1-N convert the frequency spectrum of the audio signal to eliminate the unique characteristics of the audio signal.
音声信号は人間の声帯特性と声道特性とに依存してその
特性が決定される。この特性はまた巨視的特徴を示すス
ペクトル包絡と微#1#II造を示す音源情報とによっ
て代表されること抹よく知られている。上述した音源情
報線音声信号からスペクトル包絡情報を除去した゛もの
であり、ピッチ情報、有声/無声/無音情報、音源の強
さ等の諸情報を含んでいる。従って音−の特徴を消去す
るにはスペクトル包絡情報もしくは音源情報のいずれか
一方もしくは両方の特徴変換によって可能となる。The characteristics of the audio signal are determined depending on the human vocal cord characteristics and vocal tract characteristics. It is well known that this characteristic is also represented by a spectral envelope indicating macroscopic features and sound source information indicating a fine #1 #II structure. The spectral envelope information is removed from the above-mentioned sound source information line audio signal, and includes various information such as pitch information, voiced/unvoiced/silent information, and strength of the sound source. Therefore, it is possible to eliminate the sound characteristics by converting the characteristics of either or both of the spectral envelope information and the sound source information.
しかしながら音声の微細構造としての音源情報を変換す
ると正確な再生が本質的に困難である場合が多く、従っ
て本実施例においてはスペクトル包絡の変形という不法
で周波数スペクトルの変換を行なっている。However, converting the sound source information as the fine structure of the sound is often inherently difficult to reproduce accurately. Therefore, in this embodiment, the frequency spectrum is converted illegally by deforming the spectrum envelope.
このようなスペクトル包絡の変形は受信側でこの変形の
復元が可能である限り任意にその変形ノくターンを利用
しうる。このように各チャネルの音声信号のスペクトル
を送信側で変換したうえ受信側でふたたび変換前の状態
に復元する逆変換を実施する手法は種種考えられるが、
たとえは送信側に所望の変換用スペクトル包絡データに
対応して決定される伝達関数H(Z)を有する変換フィ
ルタを備え、この変換フィルタを通した各チャネルの音
声信号を受信側で伝達関数がH(Z)の逆数H−1(Z
)である逆変換フィルタに通すことによって再び変換前
の音声信号に復元することができ、伝送中は音声信号の
スペクトル変換が行なわれた秘匿状態の保持が可能とな
る。Such deformation of the spectral envelope can be arbitrarily utilized as long as the deformation can be restored on the receiving side. There are various possible methods for converting the spectrum of the audio signal of each channel on the transmitting side and then performing inverse transformation on the receiving side to restore it to the state before conversion.
For example, the transmitting side is equipped with a conversion filter having a transfer function H(Z) determined corresponding to the desired conversion spectral envelope data, and the receiving side receives the audio signal of each channel that has passed through this conversion filter. The reciprocal of H(Z) H-1(Z
) can be passed through an inverse conversion filter to restore the audio signal before conversion, and it is possible to maintain the confidential state in which the spectrum of the audio signal has been converted during transmission.
上述した変逆、逆変換フィルタはたとえばトランスバー
サル形式のフィルタ、炉フィルタによって容易に実施す
ることが可能であり、本笑九例においてもトランスバー
サルフィルタ構成を利用してこれらを実現しスペクトル
変換回路1−1〜1−N、およびスペクトル逆変換回路
7−1〜7−Nに備えている。The above-mentioned variable and inverse conversion filters can be easily implemented using, for example, a transversal type filter or a furnace filter, and in this example, a transversal filter configuration is also used to realize these and create a spectrum conversion circuit. 1-1 to 1-N, and spectrum inversion circuits 7-1 to 7-N.
第2図は第1図の実施例におけるスペクトル変換回路(
A)およびスペクトル逆変換回路(B)の基本的構成を
示すブロック図である。Figure 2 shows the spectrum conversion circuit (
It is a block diagram showing the basic composition of A) and a spectrum inversion circuit (B).
第2図(A)は単位遅延量Z” (Z= expjwT
、 or=2πf、 fは周波数、Tは周波数サンプリ
ング周期)の遅延素子D(1)、 D(2)、 D(3
)・−・・・・・・・D(N)、 重み係数α1.α2
.・・・・・・・・・α、匂αnを乗算する乗算器P
(1) 、 P(2)、 −−−・−・・−・P (n
−1)、 P (n) オよび加算器S1によって構成
される伝達関数H(Z)のトランスバーサルフィルタで
ある。重み係数α1.α2・・・・・・・・・αn−1
,αnはスペクトルメモリ3から供給を受ける線形予測
係数としてのn次のパラメータであシ、スペクトルメモ
リ3にはこのようなn次のαパラメータの組がms類用
意されている。このm種類のn次のαパラメータ岐音声
資料等のLPC(Linear Prediction
Coefficient、 線形予測係数)分析を介
して予め抽出されたものであるが、これはにパラメータ
(偏自己相関係数)等の他のLPCを利用してもよい。Figure 2 (A) shows the unit delay amount Z” (Z= expjwT
, or=2πf, f is the frequency, T is the frequency sampling period) delay elements D(1), D(2), D(3
)・−・・・・D(N), weighting coefficient α1. α2
..・・・・・・・・・Multiplier P that multiplies α and αn
(1), P(2), ---・-・・-・P (n
-1), P (n) and an adder S1. Weighting coefficient α1. α2・・・・・・αn-1
, αn are nth-order parameters as linear prediction coefficients supplied from the spectrum memory 3, and the spectrum memory 3 is prepared with ms sets of such n-thorder α parameters. LPC (Linear Prediction) of these m types of n-th α parameter branch audio materials
Coefficient (Linear Prediction Coefficient) is extracted in advance through analysis, but other LPCs such as a partial autocorrelation coefficient (partial autocorrelation coefficient) may also be used.
このような変換フィルタの入力ラインから供給される音
声信号は伝達関数H(Z) との畳み込み積分を実行
され、その周波数スペクトルが変換され、出力ラインに
送出される。The audio signal supplied from the input line of such a conversion filter is subjected to convolution with the transfer function H(Z), and its frequency spectrum is converted and sent to the output line.
さて、第2図(B)に示すスペクトル逆変換回路は第2
図(A) のスペクトル変換回路による出力をふたた
び入力側に帰還し入力信号と加算して遅延素子群に供給
する加算器S2ならびに関連帰還ラインを有し%H(Z
)の逆伝達関数H−1(Z)を有する。従って伝達関数
H(Z)Kよって畳み込み積分を受けた音声信号祉この
逆変換フィルタを通すことによってふたたび変換前の状
態に復元される。送信側のスペクトル変換回t6x−1
〜I −Nおよび受信側のスペクトル逆変換回路7−1
〜7−Nはそれぞれこのようなスペクトル変換および逆
変換フィルタを備えてスペクトル成分の変換および復元
を実尻するものである。Now, the spectrum inversion circuit shown in Fig. 2(B) is
The output from the spectrum conversion circuit shown in Figure (A) is fed back to the input side, added to the input signal, and supplied to the delay element group.
) has an inverse transfer function H-1(Z). Therefore, the audio signal which has undergone convolution integration using the transfer function H(Z)K is passed through this inverse transformation filter to be restored to the state before transformation. Transmission side spectrum conversion time t6x-1
~I-N and receiving side spectrum inversion circuit 7-1
~7-N are respectively provided with such spectral transformation and inverse transformation filters to actually transform and restore spectral components.
第1図において、スペクトル変換回路1−1〜1−Nは
それぞれCHI〜CHNの各チャネルから入力する音声
信号に対してスペクトルメモリ3から受けるフィルタ重
み係数データを入力しつつ上述したスペクトル変換を実
施しそれぞれ出力を搬送送信端局2に送出する。In FIG. 1, spectrum conversion circuits 1-1 to 1-N perform the above-mentioned spectrum conversion while inputting filter weighting coefficient data received from spectrum memory 3 for audio signals input from each channel of CHI to CHN, respectively. The respective outputs are sent to the carrier transmitting terminal station 2.
スペクトルメモリ3は送、受信の処理単位等に対応した
時間単位で予め音声資料等にもとづいて抽出、設定した
maI類のn次のαパラメータの組をストアしている。The spectrum memory 3 stores a set of n-th order α parameters of the maI type extracted and set in advance on the basis of audio materials, etc., in units of time corresponding to processing units of transmission and reception.
ここでm))Nである。Here m))N.
こうしてストアされているm種類の1次αパラメータの
組のそれぞれはPN信号発生回路4から送出されるPN
信号の生起タイミングで次次にランダムに読出され、互
いに異なるスペクトル包絡情報がスペクトル変換回路l
−1〜1−Nに供給する。Each of the m types of primary α parameter sets stored in this way is a PN signal sent from the PN signal generation circuit 4.
The spectral envelope information that is different from each other is read out randomly at the timing of signal occurrence, and is sent to the spectral conversion circuit l.
-1 to 1-N.
PN信号発生回路4はn段のシフトレジスタと、その複
数個の段の状態の理論的結合をシフトレジスタの入力側
へ帰還する論理回路とで構成され、2fi−1ビットの
最長系列、いわゆるM系列の符号をPN信号として発生
する。また、PN信号発生回路4はその論理回路を予め
特電するキーイング符号でキーイング回路5によってキ
ーイングされた状態で前記PN信号を発生する。The PN signal generation circuit 4 is composed of an n-stage shift register and a logic circuit that feeds back the theoretical combination of states of the plurality of stages to the input side of the shift register. The code of the sequence is generated as a PN signal. Further, the PN signal generating circuit 4 generates the PN signal in a state in which the logic circuit is keyed by the keying circuit 5 using a keying code that is previously specified.
かくしてFDMを構成する各チャネルごとに異なるスペ
クトル変換特性を付与され、しかも同一チャネルでも時
時刻刻そのスペクトル変換特性が変化せしめられたもの
となるうえ、さらにこれらスペクトル変換のバタンか送
信側と受信側のオペレータのみが知るキーイング符号に
よる制御のもとに実施されることとなる。In this way, each channel constituting FDM is given a different spectrum conversion characteristic, and even the same channel has its spectrum conversion characteristics changed from time to time. This will be carried out under the control of a keying code known only to the operator.
スペクトル変換回路1−1〜1−Nからはこのようにし
て形成されるNチャネルの周波数スペクトル変換音声信
号が搬送送信端局2に供給され、またPN信号発生回路
4からは動作同期信号が供給され、これらの入力は所定
の形式の送信信号、本実施例ではS S B (Sin
gle 5ide Band )方式の搬送送信波とし
て伝送路201を介して受信側に送信される。The spectrum conversion circuits 1-1 to 1-N supply the N-channel frequency spectrum conversion audio signals thus formed to the carrier transmission terminal station 2, and the PN signal generation circuit 4 supplies an operation synchronization signal. These inputs are transmission signals of a predetermined format, in this example SSB (Sin
The signal is transmitted to the receiving side via the transmission path 201 as a carrier transmission wave of the GLE 5ide Band) system.
受信側ではこうして伝送された送信信号を搬送受信端局
6で受けて周波数スペクトル変換音声信号を抽出、これ
をスペクトル逆変換回路7−1゜7−2.・・・・・・
・・・7−Nに、また動作同期信号はPN信号発生回路
9へとそれぞれ供給する。On the receiving side, the transmission signal transmitted in this way is received by the carrier reception terminal station 6, and a frequency spectrum converted audio signal is extracted, which is passed through spectrum inverse conversion circuits 7-1, 7-2.・・・・・・
...7-N, and the operation synchronization signal is supplied to the PN signal generation circuit 9, respectively.
スペクトル逆変換回路7−1〜7−Nは送信側で実施し
たスペクトル変換をもとの状態に戻すスペクトル逆変換
を実施するものであシそれぞれスペクトル変換回路1−
1〜1−Nの逆伝達関数をもつスペクトル逆変換フィル
タを有し送信側で周波数スペクトル変換を受は音声信号
の畳み込み積分を解除する逆フイルタリング処理、いわ
ゆるデコンボリーーシlン(Decouvo lu t
i ou )を実行し、周波数スペクトル変換前の音
声信号を復元、出力する。The spectrum inverse conversion circuits 7-1 to 7-N perform spectrum inversion to return the spectrum conversion performed on the transmitting side to its original state.
A spectral inverse transform filter with an inverse transfer function of 1 to 1-N is used to receive the frequency spectrum transform on the transmitting side and perform inverse filtering processing to remove the convolution integral of the audio signal, so-called deconvolution processing.
i ou ) to restore and output the audio signal before frequency spectrum conversion.
上述した逆変換フィルタリング処理において必要とする
スペクトル逆変換トランスバーサルフィルタのフィルタ
係数はスペクトルメモリ3と同じ内容のスペクトルメモ
リ8からPN信号発生回路9の出力するPN信号を構成
する符号生起のタイミングで各スペクトル逆変換回路に
対しそれぞれランダムに読出されるが、PN信号発生回
路9は送信側のPN信号発生回路4と同一の動作同期信
号ならびに構成内容よってその符号発生のタイミングお
よび符号内容は同一であシ、またキーイング回路5と同
じキーインク回路10による制御を受けるので送信側の
各スペクトル変換回路1−1〜1−Nにおけるスペクト
ル変換処理のためにスペクトルメモリ3から読出される
スペクトル包絡データは、受信側の各スペクトル逆変換
回路7−1〜7−Nにおけるスペクトル逆変換処理のた
めスペクトルメモリ8から読出されるスペクトル包絡デ
ータと常に同一のものが利用されることとなる。The filter coefficients of the spectral inverse transform transversal filter required in the above-mentioned inverse transform filtering process are obtained from the spectral memory 8 having the same contents as the spectral memory 3 at the timing of code occurrence constituting the PN signal output from the PN signal generation circuit 9. The signals are read out randomly to each of the spectrum inverse conversion circuits, but the code generation timing and code content of the PN signal generation circuit 9 are the same due to the same operation synchronization signal and configuration as the PN signal generation circuit 4 on the transmitting side. Furthermore, since the keying circuit 5 is controlled by the same key ink circuit 10, the spectral envelope data read from the spectral memory 3 for the spectral conversion processing in each of the spectral conversion circuits 1-1 to 1-N on the transmitting side is The same spectrum envelope data read from the spectrum memory 8 is always used for spectrum inversion processing in each of the spectrum inversion circuits 7-1 to 7-N on the receiving side.
このようにして複雑かつ巧緻な高水準の秘匿性を確保し
た通信が、たかだかPN符号発生用の同 −期信号
データ伝送の増大程度だけで基本的な伝送効率の低下を
招くことなく回線品質の劣悪な搬送回線にあっても容易
に実施しうる。In this way, complex and sophisticated communication that secures a high level of confidentiality can improve line quality without causing a decline in basic transmission efficiency by increasing the transmission of synchronization signal data for PN code generation at most. It can be easily implemented even in poor transport lines.
第3図は本発明の第2の実施例における多重伝送路秘話
装置の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a multiple transmission line privacy device in a second embodiment of the present invention.
第3図に示す第2の実施例の構成は送信側における周波
数入替回路11、および受信側における周波数入替回路
12のみが第1図に示す第1の実施例に付加されておシ
、その他の同一の記号番号の内容は同一であるのでこれ
らに関する詳細な説明は省略する。The configuration of the second embodiment shown in FIG. 3 is such that only the frequency switching circuit 11 on the transmitting side and the frequency switching circuit 12 on the receiving side are added to the first embodiment shown in FIG. Since the contents of the same symbol numbers are the same, a detailed explanation regarding them will be omitted.
第3図に示す第2の実施例紘第1の実施例においてFM
Dを構成する各チャネルの周波数帯域を音声のピッチ構
造が判別できない程度の微細な周波数間隔に細分割した
うえ各チャネル間のこれら細分割区間相互間でチャネル
を越えて周波数の入替を行ない、秘匿の水準をさらに複
雑、巧緻化したものでちる。観点を変えてみると、第1
の実施例ではスペクトル包絡特性の変換を介して声道特
性の秘匿化を図ったものであ如第2の実施例はさらにピ
ッチ構造もわからないようにして声道特性も秘匿せんと
するものである。In the second embodiment shown in FIG. 3, in the first embodiment, FM
The frequency band of each channel constituting D is subdivided into frequency intervals so minute that the pitch structure of the voice cannot be distinguished, and the frequencies are swapped across channels between these subdivision intervals between each channel to conceal it. It is a more complex and sophisticated version of the standard. From a different perspective, the first
In the second embodiment, the vocal tract characteristics are concealed through conversion of the spectral envelope characteristics, and in the second embodiment, the vocal tract characteristics are also concealed by making the pitch structure invisible. .
第4図は第2の実施例におけるチャネル細分割構造の内
容を説明するためのチャネル細分割構造説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a channel subdivision structure for explaining the contents of the channel subdivision structure in the second embodiment.
第4図はCHI〜CHNのN個のFMDチャネルのうち
の任意の3チヤネル、CHI、CHJおよびCHKチャ
ネル・の細分割構造の一例、ならびにこれら3チヤネル
の細分割構造における周波数を入替え利用した一例とし
てのチャネルCHzの細分割構造を示すものである。以
下に第4図を参照しながら第3図の実施例について説明
する。Figure 4 shows an example of a subdivision structure for arbitrary three channels of N FMD channels CHI to CHN, CHI, CHJ, and CHK channels, and an example of using frequencies in the subdivision structure of these three channels by replacing them. This shows the subdivision structure of the channel CHZ as follows. The embodiment shown in FIG. 3 will be described below with reference to FIG. 4.
周波数入替回路11はスペクトル変換回路1−1〜1−
Nからのスペクトル変換音声信号を入力するとこれをフ
ィルタバンクに通しチャネル細分割を実施する。本実施
例においては伝送周波数帯域0.3kHz〜3.4kH
zの音声信号が4kHz幅の各チャネルを介して伝送さ
れるが、チャネルの細分割は対象とする最大ピッチ数に
よるピッチ間隔がtなは不明となってしまう程度、本実
施例ではチャネル帯域を#ミぼ最大ピッチ周波数で除し
た値の13を細分割数として構成される13個のフィル
タによって構成されるフィルタバンクによって実施して
いる。The frequency switching circuit 11 includes spectrum conversion circuits 1-1 to 1-.
When a spectrally converted audio signal from N is input, it is passed through a filter bank to perform channel subdivision. In this example, the transmission frequency band is 0.3kHz to 3.4kHz.
An audio signal of z is transmitted through each channel with a width of 4 kHz, but the subdivision of the channel is such that the pitch interval is unknown due to the maximum number of pitches to be targeted.In this embodiment, the channel band is #Mibo This is implemented using a filter bank composed of 13 filters whose subdivision number is 13, which is the value divided by the maximum pitch frequency.
第4図に示すFはこのようなフィルタバンクによって形
成される13個の連続する細分割帯域群を示し、CHI
〜CHKを利用する各音声信号のスペクトル包絡Si、
SjおよびSklならびにPi。F shown in FIG. 4 indicates 13 consecutive subdivision band groups formed by such a filter bank, and CHI
~Spectral envelope Si of each audio signal using CHK,
Sj and Skl and Pi.
pjおよびPkはそれぞれこのような細分割帯域に分割
される。なお細分割帯域群Fを構成する各細分割帯域は
その特性が互いに重畳し全体として0.3kHzから3
.4kHzまでを11ぼ一様な通過特性で通過せしめる
ように設定している。pj and Pk are each divided into such subdivision bands. Note that the characteristics of each subdivision band constituting the subdivision band group F overlap with each other, and the overall frequency range is from 0.3kHz to 3kHz.
.. It is set to pass frequencies up to 4 kHz with almost uniform passing characteristics.
このようにしてCHI−CHKを利用する各音声信号の
スペクトル包絡、ピッチ情報はそれぞれフィルタバンク
によって細分割され、このあとこれら細分割情報はチャ
ネルを越えて互いに次のようにして周波数入替を実施さ
れる。In this way, the spectral envelope and pitch information of each audio signal using CHI-CHK are subdivided by the filter bank, and then these subdivision information are frequency swapped with each other across channels as follows. Ru.
フィルタバンクによって細分割されたスペクトル包絡情
報とピッチ情報とは、いったんメモリにス′ドアされた
あとROMに予め内蔵したプログラムの制御のもとに次
次にその指定内容に従って読出される。第4図に示すC
Hlの細分割構造はこのようにして周波数入替を実施し
た一例を示すものであp、CHIの13個の細分割帯域
に対し、CHKの7番目の細分割帯域CHK7によって
細分割されたスペクトル包絡ならびにピッチ情報がCH
Iの1番目の細分割帯域に、C)(Jの5番目の細分割
帯域CHJ5の内容がCHlの2番目の細分割帯域に、
またCHIの3番目の細分割帯域CHI3の内容がCH
Iの3番目の細分割帯域にそれぞれ割当てられるように
してチャネルを越えた周波数入替が次次に実施される。The spectral envelope information and pitch information subdivided by the filter bank are once stored in the memory and then read out one after another according to the specified contents under the control of a program stored in the ROM in advance. C shown in Figure 4
The subdivision structure of Hl shows an example of implementing frequency swapping in this way.p, the spectral envelope subdivided by the seventh subdivision band CHK7 of CHK for the 13 subdivision bands of CHI. and pitch information on CH
C) (The contents of the fifth subdivision band CHJ5 of J are in the second subdivision band of CH1,
Also, the contents of the third subdivision band CHI3 of CHI are CH
Frequency shuffling across channels is then performed in such a way that each third subdivision band of I is assigned to the third subdivision band.
CH2〜CHNの各チャネルに対してもこのようにして
チャネルを越えた周波数入替が実施される。なお、この
周波数入替は各チャネルの細分割帯域すべてについて実
施することも、また細分割帯域の1部に対して実施する
こともいずれも可能であシ、いずれを適用するかは所望
に応じ任意に設定できる。In this way, frequency swapping across channels is also performed for each channel CH2 to CHN. Note that this frequency swapping can be performed for all of the subdivided bands of each channel, or it can be performed for a part of the subdivided band, and it is possible to apply either one as desired. Can be set to
このようにして、ピッチ構造が秘匿できる程度の時rI
jjISJ5隔で分割したチャネルごとの細分割帯域単
位で周波数入替を実施したのち各チャネルの出力は搬送
送信端局2に送出され、所定の送信方式、本実施例にお
いてはS S B (Single 5ide Ban
d)方式によって搬送送信信号として伝送路201を介
して受信側に送信される。In this way, when the pitch structure can be kept secret, rI
After performing frequency swapping in subdivision band units for each channel divided at intervals of 5 times, the output of each channel is sent to the carrier transmitting terminal station 2, and is transmitted using a predetermined transmission method, in this example, SSB (Single 5ide Ban).
d) is transmitted as a carrier transmission signal to the receiving side via the transmission path 201.
受信側においては搬送受信端局6によって搬送送信信号
を受けるとこれから各チャネルごとのベースバンド信号
、すなわち周波数入替回路11の出力を抽出しこれを周
波数逆入替回路12に供給する。On the receiving side, when the carrier transmission signal is received by the carrier reception terminal station 6, the baseband signal for each channel, that is, the output of the frequency switching circuit 11, is extracted from the carrier transmission signal and is supplied to the frequency reverse switching circuit 12.
周波数逆入替回路12は各チャネルごとの細分割帯域入
力をフィルタバンクを介していったんメモリにストアし
つつ内蔵ROMのプログラムの制御のもとに周波数入替
操作前の状態、すなわち第3図に示すCHI〜CHKの
如き細分割構造状態に復元し、スペクトル包絡5i−8
k1ピツチPi〜Pk等を得てこのあとは第1図に示す
第1の実施例とほぼ同様にしてCHI〜CHNの各チャ
ネルに音声出力を送出する。このようにして、第2の実
施例ではピッチ情報を損なうことなく秘匿化したうえ、
さらに各チャネルを細分割してこの細分割単位でチャネ
ルを越えた周波数入替を実施するという手段で第1の実
施例の秘匿化の内容をさらに複雑、巧緻なものとしてい
る。The frequency inverse switching circuit 12 temporarily stores the subdivided band input for each channel in the memory via the filter bank, and then converts it to the state before the frequency switching operation, that is, CHI shown in FIG. 3, under the control of the program in the built-in ROM. ~Restored to subdivision structure state like CHK, spectral envelope 5i-8
After obtaining the k1 pitches Pi to Pk, etc., audio output is sent to each channel of CHI to CHN in substantially the same manner as in the first embodiment shown in FIG. In this way, the second embodiment conceals the pitch information without damaging it, and
Furthermore, the content of the concealment in the first embodiment is made even more complex and sophisticated by subdividing each channel and performing frequency switching across channels in units of subdivision.
なお、第1図および第3図に示す第1および第2の実施
例ではスペクトル変換のタイミング設定をM系列符号に
よるPN信号を第1用しているが、これはM系列以外の
他の符嬉、たとえばゴールド符号系列等を利用してもよ
く、また第2の実施例におけるチャネル細分割数は13
としているが、これも音声伝送帯域、対象最大ピッチ数
等を勘案し任意に設定しうる。Note that in the first and second embodiments shown in FIGS. 1 and 3, the PN signal based on the M-sequence code is used as the first timing setting for spectrum conversion; For example, a Gold code sequence may be used, and the number of channel subdivisions in the second embodiment is 13.
However, this can also be set arbitrarily, taking into account the audio transmission band, the maximum number of target pitches, etc.
以上説明した如く本発明によれば、FDM回線を利用す
る多重伝送路秘話装置において、送信周波数のスペクト
ル変換ならびにその逆変換手段を備えるとともに、さら
にこのスペクトル変換を内容を複雑化して秘匿通信を実
施するという手段を備えることによって回線品質の劣悪
なFDM回線にあっても著しく複雑かつ巧緻な秘匿通信
が良好な伝送効率のもとて実施できる多重伝送路秘話装
置が実現できるという効果がある。As explained above, according to the present invention, a multiplex transmission path secure communication device using an FDM line is provided with means for converting the spectrum of the transmission frequency and its inverse conversion, and further complicates the content of the spectrum conversion to carry out secure communication. By providing this means, it is possible to realize a multi-transmission line secret communication device that can perform extremely complicated and sophisticated secret communication with good transmission efficiency even on an FDM line with poor line quality.
第1図は本発明による多重伝送路秘話装置の第1の実施
例の構成を示すブロック図、第2図は第1図の実施例に
おけるスペクトル変換回路(A)およびスペクトル逆変
換回路(B)の基本的構成を示すブロック図、第3図は
本発明による多重伝送路秘話装置の第2の実施例の構成
を示すブロック図、第4図は第2の実施例におけるチャ
ネル細分割構造の内容を説明するためのチャネル細分割
構造説明図である。
1−1〜1−N・・・・・・スペクトル変換回路、2・
・・・・・搬送送信端局、3・・・・・・スペクトルメ
モリ、4・・・・・・PN信号発生回路、5・・・・・
・キーイング回路、6・・・・・・搬送受信端局、7−
1〜7−N・・・・・・スペクトル逆変換回路、8・・
・・・・スペクトルメモリ、9・・・・・・PN信号発
生回路、10・・・・・・キーイング回路、11・・・
・・・周波数入替回路、12・・・・・・周波数入替回
路。
CB)
第 21¥I
竿 4 図FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of a multiplex transmission line privacy device according to the present invention, and FIG. 2 shows a spectrum conversion circuit (A) and a spectrum inverse conversion circuit (B) in the embodiment of FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the multiplex transmission line privacy device according to the present invention, and FIG. 4 shows the contents of the channel subdivision structure in the second embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram of a channel subdivision structure for explaining. 1-1 to 1-N...spectrum conversion circuit, 2.
...Carrier transmitting terminal station, 3...Spectrum memory, 4...PN signal generation circuit, 5...
・Keying circuit, 6...Carrier receiving terminal station, 7-
1 to 7-N... Spectrum inverse conversion circuit, 8...
... Spectrum memory, 9 ... PN signal generation circuit, 10 ... Keying circuit, 11 ...
...Frequency switching circuit, 12... Frequency switching circuit. CB) No. 21¥I Rod 4 Figure
Claims (2)
匿通信を行なう多重伝送路秘話装置において、送信側で
は周波数多重回線を構成する各チャネルごとの周波数ス
ペクトルを変換して送信し受信側ではこれをふたたびも
この周波数スペクトルに逆変換して出力するものとしか
つこの場合前記各チャネルごとの周波数スペクトル変換
特性が互いに異なりまた同一チャネルであってもその周
波数スペクトル変換特性が時間とともに絶えず変化しか
つこの時間変化特性が送信側と受信側との間で予め設定
したキーコードに対応して任意に変化しうる周波数スペ
クトル変換。逆変換手段を備えて秘匿通信を実施するこ
とを特徴とする多重伝送路秘話装置。(1) In a multiple transmission line secure device that performs secure communication via multiple transmission lines using frequency division multiplex lines, the transmitting side converts and transmits the frequency spectrum of each channel that makes up the frequency division multiplex line, and the receiving side converts the frequency spectrum for each channel that makes up the frequency division multiplex line. is to be inversely converted into this frequency spectrum and outputted again, and in this case, the frequency spectrum conversion characteristics for each channel are different from each other, and even if the same channel is used, the frequency spectrum conversion characteristics constantly change over time. Frequency spectrum conversion whose time-varying characteristics can change arbitrarily in response to a preset key code between the transmitter and receiver. 1. A multiplex transmission path secret communication device, characterized in that it is equipped with an inverse conversion means and performs secret communication.
数帯域を通信音声のピッチ構造が判別できない程度の微
細な周波数間隔で細分割したうえこれら各チャネルの細
分割帯域相互間でチャネルを越えて周波数の入替を実施
して秘匿通信を実施することを特徴とする特許請求範囲
第(1)項記載の多重伝送路秘話装置。(2) The frequency band of each channel constituting the frequency division multiplex line is subdivided at frequency intervals so minute that the pitch structure of communication voice cannot be distinguished, and the frequency band between the subdivided bands of each channel is divided across channels. The multiplex transmission path secret communication device according to claim (1), characterized in that the secret communication is carried out by exchanging the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12873184A JPS617745A (en) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | Privacy device of multiple transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12873184A JPS617745A (en) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | Privacy device of multiple transmission line |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS617745A true JPS617745A (en) | 1986-01-14 |
| JPH034143B2 JPH034143B2 (en) | 1991-01-22 |
Family
ID=14992054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12873184A Granted JPS617745A (en) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | Privacy device of multiple transmission line |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS617745A (en) |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP12873184A patent/JPS617745A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH034143B2 (en) | 1991-01-22 |
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