JPS6229331A - 周波数スクランブラ - 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】 〔概要〕 音声信号の秘話化等に用いる周波数スクランブラにおい
て、挿入されるダミースペクトルの位相をランダムにし
てその挿入フレーム内のピークレベルを減少１分散させ
てピークのない定包絡化した秘話出力を得る。これによ
り、復号した際の通話品質の劣化を防止する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は周波数スクランブラに関し、更に詳しく言えば
秘密通信のために音声信号等に挿入されるダミースペク
トルの位相をランダムにした周波数スクランブラに関す
る。

電話通信系においてその通話の秘密性を得るために各種
の秘話方式が開発され、実用に供されているものもある
。このような秘話方式には音声信号を時間領域から周波
数領域に変換したその信号にダミースペクトルを挿入し
て音声信号の秘話化を行なう方式のものがある。

この方式においてもそうであるが、秘話機能が充分に維
持されると同時に通話品質も又実用レベルに保たれるこ
とが要求される。

〔従来の技術〕

従来のダミースペクトル挿入に成る秘話方式では、その
挿入されるダミースペクトルの位相を揃えて高速フーリ
エ変換された周波数領域の音声信号（１，８〜３．２Ｋ
Ｈｚ帯域の音声信号）にそのダミースペクトルを挿入し
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この方式によると、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理単
位（フレーム）内に鋭いピークがその処理結果として現
れてしまう。このようなピークは多分にインパルス性が
高いため入出力のフィルタを通過せしめられるとそのフ
ィルタ機能の作用を受けて復号音声信号に品質の劣化を
来してしまい、実用上好ましくない。

本発明は斯かる問題点に鑑みて創作されたもので、挿入
されるダミースペクトルの位相をランダムにして復号音
声信号に実質的に品質の劣化が現れない周波数スクラン
ブラを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理ブロック図を示す。本発明は信号
エネルギーの少ない周波数帯域にダミースペクトルを挿
入して秘密通信出力を発生する周波数スクランブラにお
いて、その時間領域−周波数領域変換手段１と周波数領
域一時間領域変換手段２との間に設けられるダミースペ
クトル挿入手段３によって周波数帯域の信号に挿入され
るダミースペクトルの位相をランダムにしたものである
。

〔作用〕

周波数領域へ変換された信号の信号エネルギーの少ない
周波数帯域にダミースペクトル挿入手段３によって位相
がランダムに回転されたダミースペクトルが挿入される
。これにより、すべてのダミースペクトルの位相が揃う
のを避は得ることになり、位相の揃うことから生ずる鋭
いピークの発生は回避し得るから、復号音声信号品質の
劣化を防止し得ることになる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示し、第３図は第２図実施
例の要部詳細構成図である。この実施例は就中、電話の
秘話化において実施される例を示す。第２図において、
１０は例えば、３２ｍ５ｅｃを処理単位（フレーム）と
して８　ＫＨｚのクロックで２５６点サンプリングされ
たアナログ音声信号をディジタル化するアナログ−ディ
ジタル変換器で、その出力は高速フーリエ変換器（ＦＦ
Ｔ）２０へ供給される。この高速フーリエ変換器２０は
例えば、２５６点のＦＦＴである。高速フーリエ変換器
２０の全出力が入力エネルギー演算器３０へ接続されて
いる。入力エネルギー演算器３０の出力は挿入するダミ
ースペクトルの振幅を決定するダミーレベル演算器４０
へ供給される。ダミーレベル演算器４０で決定された周
波数帯域（１，８〜２．３ＫＨｚ　）のスペクトルの代
わりに秘話出力のエネルギーが常に一定レベル以上にな
らしめるダミースペクトルを挿入するランダム位相ダミ
ー挿入器５０の入力にダミーレベル演算器４０の出力が
与えられる。ランダム位相ダミー挿入器５０はランダム
位相データを格納しているＲＯＭ５１と、ランダム位相
データとダミーレベル演算器４０からの出力データとを
乗算する乗算器５２と、乗算器５２の出力データをアナ
ログ化するディジタル／アナログ変換器５３と、ディジ
タル／アナログ変換器５３の出力に接続されたセレクタ
５４と、制御信号により起動され、ＲＯＭ５１へのアド
レスとなると共にセレクタ５４への選択制御信号となる
データを出力するカウンタ５５とから成る。

音声帯域外３８波（０〜０．３に、３．０Ｋ　〜４．０
ＫＨｚ）を除いたランダム位相ダミー挿入器５０からの
１６波（１，８〜２．３Ｈｚ）と高速フーリエ変換器２
０からの音声帯域７４波（０，３に〜１．８に、２．３
に〜３．０ＫＨｚ）が周波数帯域転置器６０で転置され
、逆高速フーリエ変換器（逆ＦＦＴ）７０へ与えられる
。

逆高速フーリエ変換器７０の出力はディジタル−アナロ
グ変換器８０を介して秘話出力とされる。

このような構成の下における本発明の詳細な説明する。

音声信号は３’１ｍ５ｅｃを処理単位（フレーム）で処
理するよう、８Ｋｔ（ｚのクロックで２５６点サンプリ
ングされ、アナログ／ディジタル変換器１０を介して２
５６点の高速フーリエ変換器２０へ供給されて時間軸上
の波形が周波数軸上に変換され、音声帯域は９０波とさ
れる。

高速フーリエ変換器２０の出力値は入力エネルギー演算
器３０で入力音声信号のフレーム内のエネルギーが演算
され、そのエネルギーデータを受けるダミーレベル演算
器４０で挿入しようとするダミースペクトルの振幅（レ
ベル）が決定されてランダム位相ダミー挿入器５０へ供
給される。

ランダム位相ダミー挿入器５０　（第３図参照）では、
ダミーレベル演算器４０からの振幅データ（８ビツト）
とカウンタ５５の制御の下にＲＯＭ５１から読み出され
るランダム位相データ（８ビツト）との乗算を乗算器５
２で行なう。そして、ディジタル／アナログ変換器５３
でアナログ化された乗算器５２の出力信号がカウンタ５
５の選択データ（５ビツト）の制御の下にセレクタ５４
で選択されてダミー挿入位置に挿入される。

こうすることによって、音声エネルギーの少ない周波数
帯域（１，８〜３．２ＫＨｚ）のスペクトルの代わりに
秘話出力のエネルギーを常に一定レベル以上にならしめ
るランダムな位相のダミースペクトルが周波数領域にお
いて音声信号に挿入されることになる。このように挿入
されるダミースペクトルの１６波を逆高速フーリエ変換
した結果のフレームの始めからみた位相を例示したのが
第１表である。

第１表 但し、フレーム開始位置を正弦波位相０°とする。

上述のようにして挿入されたダミースペクトルを有する
周波数領域の音声信号はその帯域全体を周波数帯域転置
器６０で転置した後、逆高速フーリエ変換器７０で時間
軸波形に戻し、そのディジタル信号をディジタル／アナ
ログ変換器８０にてアナログ化し、秘話出力を得る。こ
の出力信号には、上述した位相をランダムに回転させた
場合の効果が第４図に示すように現れる。この第４図は
オシロスコープ写真を図で表したものである。

又、秘話化された音声信号の復号化に際しては、秘話化
で挿入したダミースペクトルの削除処理が為されてその
聴取に供される。

なお、上記実施例においては、ランダム位相データを固
定的に出力するＲＯＭを用いる例を示したが、異なるラ
ンダム位相データを出力し得る他の手段、例えば、ＲＡ
Ｍとしてもよい。

又、音声以外においても、同じ技法で秘密通信可能な信
号に対しても本発明の通用性は失われない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、周波数スクランブ
ラにおいて挿入されるダミースペクトルの位相のランダ
ム化によりピークのない定包絡化した秘密通信出力が得
られるので、復号通信信号品質に実質的な劣化が生じる
のを防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理プロ７り図、 第２図は本発明の一実施例を示す図、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 信号エネルギーの少ない周波数帯域にダミースペクトル
   を挿入して秘密通信出力を発生する周波数スクランブラ
   において、前記ダミースペクトルの位相をランダムにし
   て挿入する手段を設けて実質的にピークのない秘密通信
   出力を得ることを特徴とする周波数スクランブラ。