JPS63114330A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は搬送波除去単側帯波変調方式による無線通信装
置（以下ＳＳＢ通信装置とする）に用いる周波数変換手
段による秘話装置に関するものである。

（従来の技術） ＳＳＢ通信装置に用いる秘話装置は送信側で音声信号を
時系列ごとに法則性をもたせて周波数変換する変換方法
、あるいは、時系列の入れ換えと周波数変換を併用して
法則性をもたせ変換する方法（この２つの変換方法を周
波数変換方式という）によって変換した信号を送出し、
受信側では送信側の法則性に従って逆変換を行い音声信
号を復元する手段がとられている。

（発明が解決しようとする問題点） このような周波数変換方式による秘話装置を用いたＳＳ
Ｂ通信装置による通話を行った場合、送信側と受信側と
に周波数偏差があるときは、受信側で逆変換を行った音
声信号はこの周波数偏差による影響によって解読困難あ
るいは解読不能となる。これを第６図〜第９図によって
説明する。

第６図は送信側での秘話装置の入力音声信号であり周波
数変換前のデータ配列を示すもので、横軸は周波数分布
、縦軸はレベルをあられす。周波数軸のデータを図のよ
うに１．２．３．４．５．６．７．８とする。この周波
数軸のデータとレベルを１→３．２→４．５→７．６→
８という法則で周波数変換を行うと第７図のようなデー
タ配列となる。送信側の秘話装置ではこのように周波数
変換を行い暗号化された送信秘話信号を変調信号として
出力しＳＳＢ通信装置によって送信する。

受信側のＳＳＢ通信装置では暗号化された変調信号を検
波し復調信号として受信側の秘話装置に出力する。とこ
ろでＳＳＢ通信装置からは搬送波が送信されないため送
信側の変調信号と受信側の復調信号の間で周波数偏差を
生ずることがあり、この偏差がΔｆであったとき受信側
の復調信号の周波数分布とレベルは第７図のように周波
数偏差Δｆだけ図の横軸に偏位した３゛、４゛、１゛、
２′、７゛、８゛、５゛、６゛のような周波数分布とレ
ベルになる。

受信側の秘話装置でこの復調信号を送信側の周波数変換
とは逆の法則によって変換すると第９図のように１′、
２゛、３゛、４゛、５゛、６′、７１．８゛、９゛のよ
うになり、第６図の周波数分布とレベルとは異った配列
となり、送信側の元の入力音声信号の復元はできないこ
とになる。

送信側と受信側の周波数偏差を補正する手段として、Ｓ
ＳＢ通信装置にはタラリファイヤーなどの周波数偏差補
正手段が設けられているが、周波数変換方式による秘話
装置を用いたときは補正用の信号も周波数変換を受ける
ため補正繰作は困難であり、また、補正操作時は秘話装
置によって周波数変換手段をとったとしても、周波数偏
差がＳＳＢ通信装置の電源投入後に経時変化するものが
あり、特に、通信の相手方が複数であるときは、その相
手方によってもそれぞれ周波数偏差が異り、補正のため
の繰作が煩雑となる。

本発明はＳＳＢ通信装置の周波数偏差が経時的に変化す
る場合および通信の相手方が複数であることによりそれ
ぞれ異る周波数偏移をもつ場合であってもＳＳＢ通信装
置の補正振作を必要とせず、復元した音声信号が周波数
偏差の影響を受けない秘話装置を提供しようとするもの
である。

（問題を解決するための手段） 本発明の原理図を第１図、第２図に示す。以下図によっ
て説明する。第１図は秘話装置の送信側のブロック図で
あり、マイク回路１で通信音を電気信号に変換して音声
信号ＩＡとして出力する。

この音声信号ＩＡ中の必要な周波数帯域幅の成分のみを
音声信号ろ波回路（以下音声Ｂ−Ｐ−Ｆとする）２で通
過させて帯域信号２Ａとして出力する。この帯域信号２
Ａを変換回路１１で法則回路５からの出力である法則信
号５Ａに従って周波数変換を行い暗号化された送信秘話
信号４Ａを出力する。基準信号発生回路６では送信秘話
信号４Ａの周波数帯幅の領域外であってＳＳＢ通信装置
の通信周波数幅内にある特定の周波数を基準信号ｆｏと
して発生し、付加回路７でこの基準信号ｆｏと送信秘話
信号４Ａを同時に出力する。変調帯域ろ波回路９（以下
変調Ｂ−Ｐ−Ｆとする）ではＳＳＢ通信装置の有する通
信周波数帯幅を゛有しその池の不要波成分を除去して変
調信号９Ａを出力する。この変調信号９ＡをＳＳＢ通信
装置によって無線周波数として送信する。

第２図は秘話装置の受信側のブロック図である。

ＳＳＢ通信装置によって受信された電波は検波・復調さ
れ、秘話装置に復調信号３１として入力される。この復
調信号３１は変調信号９Ａに対して周波数偏差６１分だ
け偏移している。

変調Ｂ−Ｐ−Ｆ３１は送信側変調Ｂ−Ｐ−Ｆ９と同じも
のであり、不要波を除去し変調信号３２Ａを出力する。

周波数制御ｎ１２は送信側で付加した基準信号「０を中
心周波数とする周波数偏差Δｆを検出してこの偏差分Δ
ｆによる影響を除去した受信秘話信号４２Ａを出力する
。法則回路４４と変換回路１３によって送信側とは逆の
法則信号４４Ａによって周波数変換を行い、暗号化され
た信号を復元した帯域信号４５Ａを出力する。音声Ｂ−
Ｐ−Ｆ４６は送信側の音声Ｂ−Ｐ−Ｆと同一のもので不
要周波数成分を除去し、受信音声信号４６Ａを出力する
。スピーカー回路４７は受信音声信号４６を電気信号か
ら（作　用） 送信側の秘話装置において、送信秘話信号の周波数幅外
の周波数に設定した基準信号を附加して送信秘話信号と
ともに変調信号としてＳＳＢ通信装置によって送信し、
受信側の秘話装置では、既知の周波数である基準信号と
受信信号中に含まれる送信側の基準信号の周波数偏差量
を周波数制御回路で検出して、その周波数偏差量だけ受
信秘話信号の周波数を偏移させることにより、ＳＳＢ通
、信装置によって生じる周波数偏差の影響を除去するこ
とができることになる。

（実　施　例） 第３図・第４図は本発明の実施例を示す図であり、第１
図、第２図と同一のものは符号も同一のものを用いる。

第３図は送信側の秘話装置のブロック図であり、第４図
は受信側のブロック図である。

第３図において、マイク回路１はマイクロフォンであり
通話音を電気信号に変換して送信音声信号ＩＡとして出
力し、ＳＳＢ通信装置がシンプレックス方式であるとき
は、ＳＳＢ通信装置の送信・受信状態を制御する制御手
段（図示せず）をもつ。

音声Ｂ−Ｐ−Ｆ２は特定の通過周波数帯域をもつ帯域ろ
波回路であり、オペアンプなどによるアクティブフィル
ターで構成される。ＳＳＢ通信装置において音声情報を
伝達するための周波数帯域は０．３ＫＨ２〜３　ＫＨ２
であればよいのであるが、基準信号「０を付加するため
音声Ｂ−Ｐ−Ｆ２の通過帯域周波数は０．４Ｋ）１２！
〜３　ＫＨ２に選定し、それ以外の不要成分を除去し帯
域信号２Ａとして出力する。

時間・周波数変換回路３では入力した帯域信号２Ａを音
声Ｂ−Ｐ−Ｆ２の最高通過周波数の約２〜３倍の周波数
でサンプリングしＡ／Ｄ変換をした後、時間領域データ
列を周波数領域データ列に、例えば７−リエ変換などの
手法を用いて、帯域信号の全周波が含まれる周波数幅を
帯域信号の周波数の幅に限定した周波数領域データ列に
変換する。

このデータ列はこの時点では周波数の低い順に並んでい
るが、配列変換回路４で法則面′＃１５の法則信号５Ａ
に従って並び換え暗号化された秘話信号４Ａを出力する
。

基準信号発生回路６では基準信号ｆｏを発生する。

この基準信号ｆｏの周波数は送信秘話信号４Ａ周波数幅
外の領域とし、かつ、ＳＳＢ通信装置による周波数偏差
Δｆの最大値（±５０１１２程度）によって偏移を受け
たとしても送信秘話信号４Ａの周波数幅内に偏移しない
程度であってＳＳＢ通信装置の通信周波数幅内に選定す
る。本実施例では基準信号ｆｏを２００　ＨＺとする。

この基準信号ｆｏは安定性をもたせるため、水晶振動子
によって発振したものを分周して得る。

基準信号ｆｏは、例えば、ＯＲゲートなどに上って構成
した付加回路７によって送信秘話信号４Ａに付加する。

次に周波数領域データ列を時間領域データ列に周波数時
間変換回路８で変換して、変調Ｂ−Ｐ−Ｆ９へ出力する
。

変調Ｂ−Ｐ−Ｆ９は音声Ｂ−Ｐ−Ｆ２と同様の素子で構
成するが、通過帯域幅は基準信号ｆｏとｆ。

を中心とする最大周波数偏差Δｆｍの通過帯酸分、つま
り、ｔｏ±Δｆｍを通過させる分だけ音声Ｂ−Ｐ・Ｆ２
より広くする。本実施例では０．１５ＫｌｌＺ〜３ＫＨ
２とする。変ｍＢ−Ｐ−Ｆ９の出力である変調信号９Ａ
はＳＳＢ通信装置１０の変調信号入力部に接続されて秘
話性のあるＳＳＢ電波として送信される。

受信側では第４図に示すようにＳＳＢ通信装置３１に上
って検波して衣調された復調信号３１Ａを受信側秘話装
置の変調Ｂ−Ｐ−Ｆ３２に入力する。この復調信号３１
ＡはＳＳＢ通信装置の送信側と受信側とで周波数偏差Δ
ｆの偏移を受けているものとする。

変調Ｂ−Ｐ−Ｆ３２は送信側で用いた変調Ｂ−Ｐ・Ｆ９
と同じ特性および構成とした帯域ろ波回路であり、不要
波成分を除去して変調信号３２Ａを出力する。

第１混合回路３３は局部発振回路３４の局部発振周波数
ｒ１と変調信号３２Ａとを混合して高周波の混合信号３
３Ａを得る。この混合信号３３Ａは局部発振周波数ｆ１
を中心として変調信号３２Ａの周波数だけ上下の周波数
を基本成分とする周波数成分をもつ。高周波Ｂ−Ｐ−Ｆ
３５は局部発振周波数ｆ１より変調信号３２Ａ分だけ高
い周波数成分のみをと９だし、その池の不要波を除去す
るろ波回路である。

このように変調信号３２Ａを一旦高い周波数にすること
によって、周波数偏差Δ「を抽出してこの成分を除去す
るための回路、つまり周波数制御部の構成を簡単にし、
しかも安定な作動とすることができる。

修正制御回路３６、基準信号検出回路（以下検出Ｂ−Ｐ
−Ｆとする）、位相比較回路３８、受信基準信号回路３
９、電圧制御発振回路（以下■ＣＯとする）４０１無信
号検出回路５０は周波数制御部を構成する。ＶＣＯ・４
０は局部発振周波ｌｆｌを中心として位相比較回路３８
から出力される制御信号３８Ａによって周波数が変化す
るｖＣＯ周波数ｆ２を出力する発振回路である。検出Ｂ
−Ｐ−Ｆ３７は基準信号ｆｏを中心として（±Δｆｍ）
の帯域幅をもつる波回路である。受信基準信号回路３９
は基準信号ｆｏと等しい周波数の受信基準信号ｒｐを出
力する発振回路であり、位相比較回路３８で検出Ｂ−Ｐ
−Ｆ３７の出力周波数との位相比較を行う。検出Ｂ−Ｐ
−Ｆの出力信号とｆｐとの位相が等しいとき、位相比較
回路３８の制御信号３８Ａ（！ＶＯを出力し、このとき
ｖＣＯ・４０は局部発振周波数ｆ１と等しい周波数をＦ
２として出力する。検出Ｂ−Ｐ−Ｆの出力が（ｆｏ＋Δ
ｆ）のとき、つまり、周波数偏差が（＋Δ「）のときは
制御信号３８Ａは（ｖＯ＋ΔＶ）となり、ＶＣｏ・４０
はＦ２として（ｆｌ−Δｆ）を発振することにより、修
正制御回路３６の出力は周波数偏差（＋Δｆ）による偏
移が除去されたものとなる。周波数偏差が（−Δｆ）で
あるときは（＋Δｆ）のときの逆の作動をする。

また、検出Ｂ−Ｐ−Ｆ３７と基準信号発生回路３９の両
出力を入力する無信号検出回路５０は、検出Ｂ・Ｐ−Ｆ
３７からの出力がないとき、すなわち周波数偏差Δｆが
（±へｆａｎ）を超える偏移であるとき、または、基準
信号ｆｏが受信されないときはｖＣｏ・４０の発振周波
数を保持するための回路である。

無信号検出回路５０は本装置を起動後、最初の基準検出
Ｂ−Ｐ−Ｆの出力が入力するまで、位相比較回路３８の
制御信号３８ＡをＶｏに保つ信号を出力し、基準検出Ｂ
−Ｐ−Ｆの入力があった後に無信号となったと艶は、無
信号となる直前の位相比較回路３８の制御信号３８Ａを
（Ｖｏ±Δ■）に保持する信号を位相比較回路３８に与
える。

（１歪制御回路３６の出力の一部は、また音声Ｂ・Ｐ−
Ｆ４１の入力として与える。音声Ｂ−Ｐ−Ｆ４１は送信
側で用いた音声Ｂ−Ｐ−Ｆと同様の特性と構成として、
修正制御回路３６で生ずる不要周波数成分や基準信号ｆ
ｏを除去する。

以降は送信側とは逆の処理を行えばよい。すなわち、時
間・周波数変換回路４２で周波数データ列を得る。次の
配列変換回路４３で法則回路４４の法則信号４４Ａによ
って送信側とは逆の配列変換を行い、受信秘話信号４５
Ａを得て次に周波数・時間変換回路４５で、周波数デー
タ列を時間データ列に変換することによって送信側で送
出した元の帯域信号４５Ａが得られるにの帯域信号４５
Ａを送信側の音声Ｂ−Ｐ−Ｆ２と同一の特性と構成をも
つ音声Ｂ・Ｐ−Ｆ４６を通過させることにより、不要波
成分が除去された受信音声信号４６Ａを得る。この受信
音声信号４６Ａは周波数制御部で周波数偏差Δｆによる
ＦＡ３９が除去されているので、スピーカー回路４７を
駆動することによってもとの通話内容を忠実に再生する
ことができる。

以上の実施例においては、送信側と受信側とを別々のも
のとしたが、ＳＳＢ通信装置が送信・受信機能が一体で
構成され、シンプレックス通話方式である場合には本実
施例１こよる秘話装置も送信側と受信側とを一体に構成
する。

また、このように一体に構成した場合、送信側・受信側
の音声Ｂ−Ｐ−Ｆ２と４６、時間・周波数変換回路３と
４２、配列変換回路４と４３、周波数・時間変換回路８
と４５、変調Ｂ−Ｐ−Ｆ９と３２、基準信号発生回路６
と３９は同しものでよいため、各回路を１回路ずつの構
成とし、ＳＳＢ通信装置の送信・受信に応じて切換え使
用する構成とすることができる。

（変形実施例） 本発明は次のような変形実施ができる。

（１）前記実施例では基準信号ｆｏを０．２ＫＨ２と送
信秘話信号４Ａの低領域側にしたが、高領域側の例えば
２．９Ｋ１１２としてもよい。このときは音声Ｂ・Ｐ−
Ｆ２．４．４６のそれぞれの通過帯域幅を０．３ＫＨ２
〜２．７ＫＨ２、変調Ｂ　−Ｐ　−Ｆノ通過帯域幅ヲ０
．３ＫＩＩＺ〜３．０ＫＩＩＺとする。このとき音声信
号の高領域側はカットされるが、通話音の内容が損なわ
れることはない。

（２）　第３図に破線で示す上うに送信側に信号判断回
路２０、遅延回路２１を設ける。信号判断回路２０はコ
ンパレーターなどを用いて基準レベルを雑音レベルより
高く設定して、帯域信号２Ａが入力されている間だけ基
準信号発生回路６を動作させる信号を出力する。遅延回
路２１では、帯域信号２Ａを数１０ミリ秒程度遅延させ
、受信側において、周波数制御部で生じる位相比較動作
の時間遅れによって、通話内容の冒頭がとぎれないよう
にする。

（３）前記変形実施例（２）において、信号判断回路２
０の出力を帯域信号２Ａが入力された冒頭の短時間だけ
出力させる。この出力時間を前記変形実施例の遅延回路
２１の遅延時間と同じ程度とする。

この場合はＳＳＢ通信方式の省電力送信の特長を充分生
かすことができる。

（４）　　ＳＳＢ通信装置がシンプレックス通話方式で
あるときは、ＳＳＢ通信装置の送信・受信切換制御信号
を前記変形実施例の（２）（３）の信号判断回路２０の
入力とし、（２）の実施例のときは送信中、または、（
３）の実施例にあっては送信開始の短時間だけ基準信号
ｆｏを送出する。

（５）第５図はＳＳＢ通信装置がシンブレツク久通信方
式であるときの他の実施例の要部ブロック図であり、信
号判断回路２０に帯域信号２ＡとＳＳＢ通信装置から送
信・受信切換制御信号を入力し、基準信号発生回路６に
信号判断出力２０Ａを与える。このとぎはＳＳＢ通信装
置のマイクロフォンに設けられｔこマイクボタンなどを
押すことにより、送信・受信切換信号が入力し、信号判
断回路２０は基準信号発生回路６を動作させる信号を出
力するが、帯域信号２Ａが入力したと外は不動作信号を
出力する。信号判断回路２０は、入力の送信・受信切換
信号が入力後に帯域信号２Ａがあった時だけ、基準信号
発生回路６を動作させる信号を出力するように条件判断
も行わせる。これによりマイクボタンを押した始端時の
み基準信号ｆｏを送信する。

（６）受信側において、ＳＳＢ通信装置の申開周波出力
を直接修正制御回路３６の入力とする。このとき、ｖＣ
Ｏ周波数ｆ２はＳＳＢ通信装置の中間周波数±Δ「を出
力するようにする。このようにしたときは、秘話装置の
受信側での変調Ｂ−Ｐ・Ｆ３２、第１混合回路３３、局
部発振回路３４、高周波Ｂ−Ｐ−Ｆ３５は不要である。

（発明の効果） 以上のように、本発明は送信側の秘話装置において基準
信号を付加して送信し、受信側でこの基準信号によって
、送信側と受信側の周波数偏差を補正するため、煩雑な
操作が不要であり、ことに通信の相手方が多数の場合で
あっても周波数偏差の影響を受けない安定な秘話通信装
置を提供できるという特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図・第２図は本発明の原理を示すブロック図、第３
図・第４図は実施例を示すブロック図、第５図は池の１
つの実施例の要部ブロック図、第６図〜第９図は周波数
分布図である。 ＩＡ　：送信音声信号　２Ａ：帯域信号４Ａ　：送信秘
話信号　５Ａ：法則信号ｆｏ：基準信号　　　９Ａ：変
調信号 ３１Ａ：復調信号　　　ｆｌ：局部発振信号ｒｐ：受信
基準信号　３８Ａ：制御信号４４Ａ：法則信号　　　４
２Ａ：受信秘話信号４６Ａ：受信音声信号 ５’４’　Ｊ’２’７’６’５′６”　　　　　　Ｈ’
　２・、・４’５’６’ゲ８゜手続補正書（方式） 昭和６２年　２月２０　　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 送信音声信号の周波数を特定の法則により周波数変換し
   て送信秘話信号を作り、この秘話信号により限定された
   通信周波数帯幅の搬送波抑圧単側波帯送信波を変調して
   送信し、この送信波の受信信号を復調して得られる復調
   信号を受信秘話信号とし、この受信秘話信号を前記特定
   の方法と逆の法則によって周波数変換することにより受
   信音声信号を得る秘話装置において、 （ａ）前記送信秘話信号の周波数帯幅を前記通周波数帯
   幅よりも僅か狭く設定する秘話信号幅設定手段と、 （ｂ）前記送信秘話信号の周波数帯幅外にあり、かつ、
   前記通信周波数幅内にある特定の周波数の信号を基準信
   号として発生する基準信号発生手段と、 （ｃ）前記送信秘話信号に前記基準信号を付加した信号
   により前記変調を行って前記送信波を得る変調手段と、 （ｄ）前記復調信号から前記送信秘話信号部分を検出し
   て前記受信秘話信号として得るとともに前記基準信号を
   検出して検出基準信号を得る信号検出手段と、 （ｅ）前記基準信号と同一の周波数の信号を受信基準信
   号として発生し、この受信基準信号に対する前記検出基
   準信号の位相もしくは周波数の偏差を検出した信号にも
   とづいて制御信号を得る制御信号手段と、 （ｆ）前記制御信号により前記受信秘話信号中の前記偏
   差に相当する偏差分を除去して前記受信音声信号を得る
   修正変換制御手段と を具備することにより前記変調変調から前記復調までの
   間に生じた周波数偏差による前記受信音声信号の解読困
   難や解読不能を除去し得るようにしたことを特徴とする
   秘話装置。