JPH059973B2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
- H04K1/00—Secret communication
- 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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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は秘話方法に係り、特に、周波数スペク
トルの回転折り返しを用いた秘話方式の秘話強度
を高めることができる秘話方法に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a secret speech method, and more particularly to a secret speech method that can increase the strength of a secret speech method using rotation folding of a frequency spectrum.
通話の秘密を守るために従来、種々の秘話方式
が知られている。そのうち、スペクトルの回転折
り返しを用いた方法は、音質が良いことと、回路
実現がかなり容易であることが特長である。しか
し、この方式を用いた秘話装置は秘話強度が十分
でないことが問題である。 Various confidential communication systems have been known to protect the confidentiality of telephone calls. Among these methods, the method using rotational folding of the spectrum is characterized by good sound quality and fairly easy circuit implementation. However, the problem with the confidential communication device using this method is that the confidential communication strength is not sufficient.
そのため、例えば、米国特許第4278840（名称：
Dynamic frequency and time voice
encryptionsystem and method，1981年７月14
日）などに示されているように、時間軸上の秘話
方式と組み合わせて用いられることが多いけれど
も構造が複雑になる欠点がある。 So, for example, U.S. Patent No. 4278840 (title:
Dynamic frequency and time voice
encryption system and method, July 1981 14
Although this method is often used in combination with the secret method on the time axis, as shown in Japanese), it has the disadvantage of having a complicated structure.
本発明の目的は、このような欠点を除いて、秘
話強度を高めたスペクトル回転折り返し方式の必
話方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a must-talk method using a spectrum rotation folding method, which eliminates such drawbacks and increases the strength of secret speech.
本発明の秘話方法は、送信側において帯域制限
された音声信号を入力とし、この入力信号を二分
し、二分した二つの信号を間に時間的に変化する
かまたは固定の遅延時間差を与える操作と、一方
の信号のスペクトルが他方の信号のスペクトルの
上部に隣接するように周波数変換操作とを行つて
から両信号を加算し、加算して得られる信号の周
波数帯のうち、時間的に変化する任意の周波数を
中心周波数として、前記帯域制限された音声信号
の帯域幅だけを通過させた信号から得られる信号
を秘話信号として送信し、受信した秘話信号を二
分し、二分した二つの信号の間に、送信側で与え
た遅延時間差に同期して等しい遅延時間差を与え
る操作と、一方の信号のスペクトルが他方の信号
のスペクトルの上部に隣接するように周波数変換
操作とを行つてから両信号を加算し、加算して得
られる信号の周波数帯のうち、前記送信側で用い
られた中心周波数に対応して与えられる周波数を
中心周波数として、前記送信側の帯域制限された
入力音声信号のスペクトルに相当する部分だけを
通過させた後、前記送信側の入力音声信号の帯域
に周波数変換した信号受信音声信号として出力す
ることを特徴とする。 The secret speech method of the present invention involves inputting a band-limited audio signal on the transmitting side, dividing the input signal into two, and applying a time-varying or fixed delay time difference between the two divided signals. , a frequency conversion operation is performed so that the spectrum of one signal is adjacent to the upper part of the spectrum of the other signal, and then both signals are added, and among the frequency bands of the signals obtained by addition, temporally changing A signal obtained from a signal that passes only the band width of the band-limited audio signal with an arbitrary frequency as the center frequency is transmitted as a confidential signal, the received confidential signal is divided into two, and a signal is generated between the two divided signals. Then, an operation is performed to give an equal delay time difference in synchronization with the delay time difference given on the transmitting side, and a frequency conversion operation is performed so that the spectrum of one signal is adjacent to the upper part of the spectrum of the other signal, and then both signals are converted. Among the frequency bands of the signals obtained by adding, the frequency given corresponding to the center frequency used on the transmitting side is set as the center frequency, and the spectrum of the band-limited input audio signal on the transmitting side is set as the center frequency. It is characterized in that after passing only a corresponding portion, the signal is frequency-converted to the band of the input audio signal on the transmitting side and output as a received audio signal.
以下、図面を用いて、詳しい説明を行う。第１
図は本発明において用いるスペクトル回転折り返
し秘話方法の動作原理を説明するためのスペクト
ル図である。同図ａに示したように帯域制限され
た音声信号を考える。 A detailed explanation will be given below using the drawings. 1st
The figure is a spectral diagram for explaining the operating principle of the spectral rotation return confidential communication method used in the present invention. Consider a band-limited audio signal as shown in FIG.
この信号を破線sで示した周波数がLとなる周
波数になるように周波数を移動させ、周波数の低
い方にはみ出た部分は、周波数の高い方に移動さ
せられ、同図ｂのような回転して折り返つたスペ
クトルが得られる。 The frequency of this signal is shifted so that the frequency indicated by the broken line s becomes the frequency L , and the part protruding to the lower frequency side is moved to the higher frequency side, resulting in rotation as shown in b in the same figure. A folded spectrum is obtained.
ここで、周波数sを不規則に変化させることに
より、スペクトルの形が変化し秘話信号が得られ
る。 Here, by irregularly changing the frequency s, the shape of the spectrum changes and a secret signal is obtained.
第２図は従来の実施例を示すブロツク図であ
る。第４図ａに示したように帯域制限された入力
音声信号は、入力端子２１０より加えられ、第１
の通路２５１、第２の通路２５２に分岐される。
第１の通路の信号は加算回路２１４の一方の入力
となる。第２の通路の信号は周波数1なる固定周
波数発振器２１１を局部発振信号として、周波数
変換器２１２により周波数変換され、高域通過フ
イルタ２１３により上側波帯のみ取り出され、加
算回路２１４のもう一方の入力となる。 FIG. 2 is a block diagram showing a conventional embodiment. As shown in FIG. 4a, the band-limited input audio signal is applied from the input terminal 210 and
It branches into a passage 251 and a second passage 252.
The signal on the first path becomes one input of summing circuit 214. The signal on the second path is frequency-converted by a frequency converter 212 using a fixed frequency oscillator 211 with a frequency of 1 as a local oscillation signal, and only the upper sideband is extracted by a high-pass filter 213. becomes.
ここで、固定周波数発振器の周波数1を適当に
選べば、第１および第２の通路の出力、すなわ
ち、加算回路２１４の二つの入力を、それぞれス
ペクトルが隣接するようにすることができ、加算
回路２１４の出力では第４図ｂに示したようなス
ペクトルを有する信号が得られる。同図におい
て、斜線のハツチを加えた信号スペクトルは、第
１の通路より入力した信号を示す。 Here, if the frequency 1 of the fixed frequency oscillator is appropriately selected, the outputs of the first and second paths, that is, the two inputs of the adder circuit 214, can be made to have adjacent spectra, and the adder circuit At the output of 214, a signal having a spectrum as shown in FIG. 4b is obtained. In the figure, the signal spectrum with diagonal hatching indicates the signal input from the first path.
このように斜線を入れて、第１および第２の通
路の信号を区別することにより、後で示すように
本発明の実施例の動作の理解が容易になる。加算
回路２１４の出力は、秘話コード発生器２１５の
発生する制御信号に応じてその発振周波数が変化
する発振器２１６を局部発振信号として、周波数
変換器２１６により周波数変換され、第４図ｃに
示したようなスペクトルが得られる。ここで、発
振器２１６の周波数は仮に2とした。周波数変換
器２１７の出力は帯域通過フイルタ２１８を通す
ことによつて、第４図ｄに示したように、帯域の
一部が切りとられる。ここで、帯域通過フイルタ
の帯域幅を入力音声信号の帯域幅と同じにすれ
ば、第１図ａ，ｂを用いて先に説明したように、
スペクトルを回転して、折り返した秘話信号が得
られる。可変周波数発振器の周波数2を変化され
ることにより、帯域通過フイルタ２１８によつて
切り取られるスペクトルの形はスペクトル回転折
り返しで得られる任意の形とすることができる。 The inclusion of diagonal lines to distinguish between the first and second path signals facilitates understanding of the operation of embodiments of the present invention, as will be shown later. The output of the adder circuit 214 is frequency-converted by a frequency converter 216 using an oscillator 216 whose oscillation frequency changes according to a control signal generated by a secret code generator 215 as a local oscillation signal, and is converted into a frequency as shown in FIG. 4c. A spectrum like this is obtained. Here, the frequency of the oscillator 216 is temporarily set to 2 . The output of the frequency converter 217 is passed through a bandpass filter 218, whereby a part of the band is cut off, as shown in FIG. 4d. Here, if the bandwidth of the bandpass filter is made the same as the bandwidth of the input audio signal, as explained earlier using Figure 1 a and b,
By rotating the spectrum, a folded secret signal can be obtained. By changing the frequency 2 of the variable frequency oscillator, the shape of the spectrum cut out by the bandpass filter 218 can be made into any shape obtained by spectrum rotation folding.
帯域通過フイルタ２１８の出力はそのまま送信
することもできれば、固定周波数発振器２２０の
出力を局部発振信号として、周波数変換器２１９
で周波数変換して、第４図ｅに示したようなスペ
クトルにしてから、低域通過フイルタ２２１によ
り下側波帯のみを取り出し、もとの音声帯域に周
波数変換した後、送信することもできる。 The output of the bandpass filter 218 can be transmitted as is, or the output of the fixed frequency oscillator 220 can be sent to the frequency converter 219 as a local oscillation signal.
It is also possible to convert the frequency to the spectrum shown in Figure 4e, extract only the lower sideband using the low-pass filter 221, convert the frequency to the original audio band, and then transmit it. .
スペクトルの回転折り返しを行う上記回路実現
法において本質的なことは、まず(イ)音声信号を二
つの通路に分岐して、周波数変換操作を施すこと
により、二つの通路の信号をスペクトルが隣接す
るように加算する操作と次に、(ロ)加算した信号の
スペクトルの一部をもとの音声帯域幅だけ切り取
る操作との組み合わせにある。したがつて、上記
の操作を実現する回路実現手段はその他、種々考
案できるであろう。スペクトル回転折り返し秘話
方式は、本質的に帯域を分割して入れ換えただけ
であるので、秘話強度が弱いという問題がある。 The essential point in the above circuit implementation method for rotating and folding the spectrum is that (a) the audio signal is first split into two paths, and frequency conversion is performed so that the signals on the two paths have adjacent spectra. This consists of a combination of the operation of adding as shown above and the operation of (b) cutting out a part of the spectrum of the added signal by the original audio bandwidth. Therefore, various other circuit implementation means can be devised to implement the above operations. Since the spectral rotation folding secret speech method essentially only divides the band and replaces it, there is a problem in that the secret speech strength is weak.
第３図ａ，ｂはそれぞれ本発明の秘話方法に関
する送信機および受信機の実施例を示すためのブ
ロツク図である。同図から分るように送信機と受
信機は同じ構成である。 FIGS. 3a and 3b are block diagrams showing embodiments of a transmitter and a receiver, respectively, relating to the confidential communication method of the present invention. As can be seen from the figure, the transmitter and receiver have the same configuration.
また、従来の実施例と比べてみても、第１の通
路に新しく遅延回路２３０が加わつただけであ
る。 Also, compared to the conventional embodiment, only a new delay circuit 230 is added to the first path.
以下、この遅延回路が加わつたことによる効果
と、このようにしても受信が正しく行われること
を、第４図、第５図に示したスペクトル図を用い
て説明する。送信機の動作は、従来の実施例の動
作において、第４図の斜線を施したスペクトルで
示されるように第１の通路の信号から得られる信
号が、第２の通路を通つて得られた信号に比べ
て、時間τだけ相対的に遅延しているものであ
る。 The effect of adding this delay circuit and the fact that reception can be performed correctly even in this manner will be explained below using the spectrum diagrams shown in FIGS. 4 and 5. The operation of the transmitter is such that, in the operation of the conventional embodiment, the signal obtained from the signal on the first path is obtained through the second path, as shown by the shaded spectrum in FIG. It is relatively delayed by time τ compared to the signal.
遅延時間τを十分大きくとることによつて、音
声のリズムも変化し残留了解性が著しく減少し、
また解読に対しても、強くなるという効果があ
る。 By making the delay time τ sufficiently large, the rhythm of the voice changes and the residual intelligibility is significantly reduced.
It also has the effect of becoming stronger against decoding.
受信機の動作を第５図を用いて説明する。同図
ａは受信入力信号すなわち、送信秘話信号であ
る。第２図に示した送信機の動作と同様にして、
加算回路２１４には、第５図ｂに示したような信
号スペクトルが得られる。 The operation of the receiver will be explained using FIG. In the same figure, a is a received input signal, that is, a transmitted confidential signal. Similar to the operation of the transmitter shown in Fig. 2,
The adder circuit 214 obtains a signal spectrum as shown in FIG. 5b.
ここで、遅延回路２３０の遅延時間は送信機の
それと同じに設定されている。 Here, the delay time of the delay circuit 230 is set to be the same as that of the transmitter.
したがつて、スペクトルは、遅延時間が異なる
三つの領域に分かれる。すなわち、斜線のハツチ
の密度が高い方の部分は2τ、ハツチの密度が低い
方の部分はτ、ハツチなしの部分は零の遅延時間
となる。ハツチの密度が低い方の部分は送信機の
入力音声信号のスペクトルに相当する周波数変換
器２１７の出力のスペクトルは、同図ｃのように
なる。ここで、送信機における可変周波数発振器
２１６の発振周波数2が変化することに応じて、
受信信号スペクトルの折り返し周波数が変化し、
したがつて、それに応じて第５図ｂに示したスペ
クトルのうち、密度の低いハツチを施した部分の
スペクトルは、周波数が上、下に移動する。 Therefore, the spectrum is divided into three regions with different delay times. That is, the delay time is 2τ for the diagonally hatched portion with higher hatch density, τ for the portion with lower hatch density, and zero for the portion without hatching. The part where the density of hatches is lower corresponds to the spectrum of the input audio signal of the transmitter.The spectrum of the output of the frequency converter 217 is as shown in c in the figure. Here, in response to a change in the oscillation frequency 2 of the variable frequency oscillator 216 in the transmitter,
The folding frequency of the received signal spectrum changes,
Accordingly, in the spectrum shown in FIG. 5b, the frequency of the hatched portion with low density shifts upward and downward.
受信機の可変周波数発振器２１６の発振周波数
2′を2に対応して同期して変化させることによ
つて、周波数変換器２１７の出力信号のスペクト
ル（同図Ｃ）のうち、上側波あるいは下側波のう
ち少くとも、一方のスペクトルに含まれる密度の
低いハツチの部分を、周波数軸上で一定に保ち、
しかも、その中心周波数を帯域通過フイルタ２１
８の中心周波数に合わせることができる。同図で
は下側波帯を切り取る場合（第５図ｄ）を示すこ
ととし、帯域通過フイルタ２１８の出力には、送
信機音声入力信号のスペクトルをを反転した信号
が遅延時間τ（ここで、送、受信の遅延時間は考
慮していない）で得られることになる。周波数変
換器２１９で周波数変換することによつて、送信
音声信号が同図ｅのように得られる。以上、時間
遅延は伴うものの、遅延を加えた受信秘話信号か
ら、送信信号が正しく得られることを示した。 Oscillation frequency of variable frequency oscillator 216 of receiver
By changing 2 ' in synchronization with 2 , at least one of the upper side wave and the lower side wave of the spectrum of the output signal of the frequency converter 217 (C in the same figure) is changed. The part of the hatch with low density is kept constant on the frequency axis,
Moreover, the center frequency is changed to the band pass filter 21.
It can be tuned to the center frequency of 8. The figure shows the case where the lower sideband is cut out (Fig. 5 d), and the output of the bandpass filter 218 is a signal obtained by inverting the spectrum of the transmitter audio input signal with a delay time τ (here, (The delay time between sending and receiving is not taken into consideration). By frequency converting the frequency in the frequency converter 219, a transmitted audio signal is obtained as shown in FIG. As described above, although there is a time delay, it has been shown that the transmitted signal can be correctly obtained from the delayed received secret signal.
本発明の秘話方法に関する第２の実施例を第６
図に示す。 The second embodiment of the confidential conversation method of the present invention is described in the sixth embodiment.
As shown in the figure.
ここでは、第１の通路に設けた遅延回路の遅延
時間を第２の秘話コード発生器２７０の出力に応
じて変化させる以外は、第１の実施例と同じであ
る。ここでは、加算回路２１６の出力のうち、任
意の中心周波数で音声帯域幅だけを通過させる手
段を回路２６０で代表的に示した。遅延時間をこ
のように、変化させることにより、秘話強度がさ
らに高められる。受信機の構成および動作も、遅
延時間τが送信機に同期して時間とともに変化す
ることを除けば、第１の実施例と同様であるので
ここでは説明を省略す。 This embodiment is the same as the first embodiment except that the delay time of the delay circuit provided in the first path is changed in accordance with the output of the second secret code generator 270. Here, a circuit 260 is representatively shown as means for passing only the audio bandwidth at an arbitrary center frequency among the outputs of the adder circuit 216. By changing the delay time in this way, the strength of confidential communication can be further increased. The configuration and operation of the receiver are also the same as in the first embodiment, except that the delay time τ changes over time in synchronization with the transmitter, so a description thereof will be omitted here.
以上、説明したように本発明によれば、従来の
スペクトル回転折り返し秘話方式に、時間遅延を
付加する方式を簡単な回路構成で、実現し秘話強
度を高める効果が得られる。本発明の実施例にお
いては、遅延回路は第１の通路に設けたが、実際
には第１および第２の通路の間に遅延時間差を与
えるものであればどのような構成でもかまわな
い。 As described above, according to the present invention, a method of adding a time delay to the conventional spectral rotation folding secret speech method can be realized with a simple circuit configuration, and the effect of increasing the strength of secret speech can be obtained. In the embodiment of the present invention, the delay circuit is provided in the first path, but in reality, any configuration may be used as long as it provides a delay time difference between the first and second paths.
また、送信機と受信機はほぼ同じ回路構成で実
現できるので、従来と同様一つの回路をスイツチ
を設けて、送信と受信に切り替えて使用すること
も可能である。 Further, since the transmitter and receiver can be realized with almost the same circuit configuration, it is also possible to use one circuit by providing a switch to switch between transmission and reception as in the conventional case.
第１図ａ，ｂはスペクトル回転折り返し秘話方
式の動作原理を説明するためのスペクトル図、第
２図は従来の実施例を示すブロツク図、第３図ａ
第３図ｂは本発明の秘話方法の第１の実施例を示
す送信機および受信機のブロツク図、第４図ａ〜
ｅは本発明の送信機の動作を説明するスペクトル
図、第５図ａ〜ｅは本発明の受信機の動作を説明
するスペクトル図、第６図は本発明の第２の実施
例を示すブロツク図である。
これらの図において、２１０は入力端子、２１
１，２２０は固定周波数発振器、２１６は可変周
波数発振器、２１２，２１７，２１９は周波数変
換器、２１３は高域通過フイルタ、２１４は加算
回路、２１５，２７０は秘話コード発生器、２１
８は帯域通過フイルタ、２２１は低域通過フイル
タ、２２２は出力端子である。
Figures 1a and b are spectral diagrams for explaining the operating principle of the spectral rotation fold-back secret speech system, Figure 2 is a block diagram showing a conventional embodiment, and Figure 3a
FIG. 3b is a block diagram of a transmitter and a receiver showing a first embodiment of the confidential communication method of the present invention, and FIGS.
5e is a spectrum diagram explaining the operation of the transmitter of the present invention, FIGS. 5a to 5e are spectrum diagrams explaining the operation of the receiver of the present invention, and FIG. It is a diagram. In these figures, 210 is an input terminal, 21
1, 220 is a fixed frequency oscillator, 216 is a variable frequency oscillator, 212, 217, 219 is a frequency converter, 213 is a high-pass filter, 214 is an addition circuit, 215, 270 is a secret code generator, 21
8 is a band pass filter, 221 is a low pass filter, and 222 is an output terminal.
Claims (1)
入力とし、この入力信号を二分し、二分した二つ
の信号の間に時間的に変化するかまたは固定の遅
延時間差を与える操作と、一方の信号のスペクト
ルが他方の信号のスペクトルの上部に隣接するよ
うに周波数変換操作とを行つてから両信号を加算
し、加算して得られる信号の周波数帯のうち、時
間的に変化する任意の周波数を中心周波数とし
て、前記帯域制限された音声信号の帯域幅だけを
通過させた信号から得られる信号を秘話信号とし
て送信し、受信した秘話信号を二分し、二分した
二つの信号の間に、送信側で与えた遅延時間差に
同期して等しい遅延時間差を与える操作と、一方
の信号のスペクトルが他方の信号のスペクトルの
上部に隣接するように周波数変換操作とを行つて
から両信号を加算し、加算して得られる信号の周
波数帯のうち、前記送信側で用いられた中心周波
数に対応して与えられる周波数を中心周波数とし
て、前記送信側の帯域制限された入力音声信号の
スペクトルに相当する部分だけを通過させた後、
前記送信側の入力音声信号の帯域に周波数変換し
た信号を受信音声信号として出力することを特徴
とする秘話方法。1 On the transmitting side, a band-limited audio signal is input, this input signal is divided into two, and an operation to provide a time-varying or fixed delay time difference between the two divided signals, and a Perform a frequency conversion operation so that the spectrum is adjacent to the upper part of the spectrum of the other signal, then add both signals, and center at an arbitrary frequency that changes over time in the frequency band of the signal obtained by adding. A signal obtained from a signal that passes only the bandwidth of the band-limited audio signal as a frequency is transmitted as a confidential signal, the received confidential signal is divided into two, and a signal is placed between the two divided signals on the transmitting side. After performing an operation to give an equal delay time difference in synchronization with the given delay time difference and a frequency conversion operation so that the spectrum of one signal is adjacent to the upper part of the spectrum of the other signal, the two signals are added together. Of the frequency band of the signal obtained by After passing through
A secret conversation method characterized in that a signal frequency-converted to the band of the input audio signal on the transmitting side is output as a received audio signal.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP15545982A JPS5944141A (en) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | Method and apparatus for private telephone |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15545982A JPS5944141A (en) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | Method and apparatus for private telephone |
Related Child Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3275628A Division JPH07110002B2 (en) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | Receiver for confidential communication |
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| JPH059973B2 true JPH059973B2 (en) | 1993-02-08 |
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Family Applications (1)
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| JP15545982A Granted JPS5944141A (en) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | Method and apparatus for private telephone |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944141A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07110002B2 (en) * | 1991-10-23 | 1995-11-22 | 日本電気株式会社 | Receiver for confidential communication |
-
1982
- 1982-09-07 JP JP15545982A patent/JPS5944141A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS5944141A (en) | 1984-03-12 |
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