JPH073968B2 - Confidential communication device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、有線通信または無線通信において通信の秘密
性を保持するための秘話通信装置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a confidential communication device for maintaining communication confidentiality in wired communication or wireless communication.

（従来の技術） 第２図は、従来の秘話通信装置の第一の方法（特開昭60
-89143）の一構成例を示すブロック図で、 （Ａ）は送信側、（Ｂ）は受信側を示す。まず、第２図
（Ａ）の送信側において1aは音声入力端子、2aはLPFで
ある。3aはＮ個の遅延段数を有する遅延回路（記憶回
路）であり、クロック回路（CP1）4a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、LPF5aを経た後、同
期信号回路6aの出力と加算回路7a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8aを経て有線或いは
無線の伝送系9aに送出される。(Prior Art) FIG. 2 shows a first method of a conventional confidential communication device (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 60).
-89143) is a block diagram showing an example of the configuration, (A) shows a transmitting side, and (B) shows a receiving side. First, on the transmitting side in FIG. 2 (A), 1a is an audio input terminal and 2a is an LPF. Reference numeral 3a is a delay circuit (memory circuit) having N delay stages, which samples and stores the sound in accordance with the clock of the clock circuit (CP1) 4a, and at the same time sequentially outputs the sampling values sampled and stored before N sampling points. Is a variable delay circuit that constantly stores N sampling values. The output of the delay circuit, after passing through the LPF 5a, is added to the output of the synchronizing signal circuit 6a by the adding circuit 7a, and then sent to the wired or wireless transmission system 9a via the transmitting circuit 8a which performs modulation and amplification for transmission. It

第２図（Ｂ）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10aで復調
後、LPF11aを介して、クロック回路（CP2）12a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LPF13aを介して出力するＮサンプル記憶
回路14a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6a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15aにより行な
われる。また、第３図は、第２図に示した秘話通信装置
の基本回路構成を示す図であり、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3aとそのクロックパルス21aの周
波数を制御するクロック周波数制御回路4aから構成さ
れ、更に該クロック周波数制御回路は、マスタークロッ
ク周波数発振回路17と、その出力を分周する分周回路18
と、BBD等の遅延回路3aへのクロックパルスを計数する
カウンタ回路19aと、該カウンタの出力信号により分周
回路の分周数を制御するための論理回路20aから構成さ
れる。On the receiving side of FIG. 2 (B), the received signal that has passed through the transmission system 9 is demodulated by a receiving circuit 10a including an amplifying and demodulating circuit, and then, a clock of a clock circuit (CP2) 12a is passed through an LPF 11a. According to the above, the received voice is sampled and stored, and at the same time, the sampling values sampled and stored before the N sampling time points are sequentially stored in the N sample storage circuit 14a for outputting via the LPF 13a. The synchronization between the transmission side and the reception side is performed by a synchronization separation circuit 15a that separates the synchronization signal sent from the synchronization signal generation circuit 6a on the transmission side from the reception signal, thereby completely synchronizing the clock on the reception side with that on the transmission side. Be done. FIG. 3 is a diagram showing a basic circuit configuration of the confidential communication device shown in FIG. 2, and the basic configuration is the same for both the transmitting side and the receiving side. That is, it comprises a delay circuit 3a such as a BBD for inputting and outputting an audio signal and a clock frequency control circuit 4a for controlling the frequency of its clock pulse 21a, and the clock frequency control circuit further comprises a master clock frequency oscillation circuit 17 and its Dividing circuit for dividing the output 18
A counter circuit 19a for counting clock pulses to the delay circuit 3a such as BBD, and a logic circuit 20a for controlling the frequency division number of the frequency divider circuit by the output signal of the counter.

第３図の回路の基本動作は、分周数を変化させることに
よりBBD3aへのクロック周波数を変化させ、音声信号がB
BDへ入力するときのクロックパルス21aの周波数と、遅
延後の出力時のクロッ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。The basic operation of the circuit in FIG. 3 is to change the clock frequency to BBD3a by changing the frequency division number,
By making the frequency of the clock pulse 21a at the time of input to the BD different from the clock frequency at the time of output after the delay, the frequency of the output audio signal is changed from that of the original, and the audio is scrambled. It is a thing.

一方、受信側（Ｂ）では、送信側（Ａ）と同構成の回路
において、送信側におけるBBD3aへのクロック周波数の
変化と同期して受信側のBBD14a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
波数を丁度元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入力時のクロック周波数を
f₁、出力時をf₂とすると音声周波数はf₂/f₁倍に変換さ
れる。周波数変化は約1/2と２倍の間で周期的に変化す
るというものであった。On the other hand, on the receiving side (B), in the circuit having the same configuration as the transmitting side (A), by changing the clock frequency to the BBD14a on the receiving side in synchronization with the change in the clock frequency to the BBD3a on the transmitting side, The frequency of the input scrambled sound is configured so that the frequency of the scrambled audio is converted back to the original value and the restoration operation is performed.
If f ₁ and the output time are f ₂ , the audio frequency is converted to f ₂ / f ₁ times. The frequency change was cyclic between about 1/2 and 2 times.

また、第４図は、従来の秘話装置の第２の方法（オーム
社発行、エレクトロニクス、昭和59年10月号、第56〜62
頁）の構成例を示すブロック図で暗号処理方式は周波数
スクランブラであり、フィルタバンクの代わりにFFT
（高速フーリェ変換）を使って帯域の細分割化を行って
いる。音声信号はA/Dコバータを使ってディジタル信号
に変換し、32ms間隔で区切った256サンプルデータをDSP
へ入力する。DSPでは最初音声信号をFFT処理し、時間軸
波形を周波数スペクトル列へ変換する。ここでスペクト
ルの一部を削除し、代わりに16波のダミースペクトルを
挿入し、帯域全体を転置する。この後、スペクトルは逆
FFTされてもとの時間軸波形にもどし、暗号化出力を得
る。Further, FIG. 4 shows a second method of the conventional confidential communication device (published by Ohmsha, Electronics, October 1984 issue, 56-62).
In the block diagram showing the configuration example of (Page), the encryption processing method is a frequency scrambler, and FFT is used instead of filter bank.
The band is subdivided using (Fast Fourier Transform). The audio signal is converted to a digital signal using the A / D converter, and 256 sample data divided at intervals of 32 ms is DSP.
To enter. The DSP first performs FFT processing on the audio signal and converts the time axis waveform into a frequency spectrum sequence. Here, a part of the spectrum is deleted, a dummy spectrum of 16 waves is inserted instead, and the entire band is transposed. After this the spectrum is reversed
After FFT, the original time-axis waveform is restored and encrypted output is obtained.

複合化は暗号化と同じ流れで信号処理されるが、暗号化
で挿入したスペクトルは復号化の段階で削除される。こ
こで、ダミースペクトルの挿入効果は暗号化出力に残っ
た音声の有無を示す包絡線を一定化することと同時に暗
号化したスペクトルに妨害波を立て、秘匿性を向上させ
いる。さらにFFTフレーム毎に周波数転置方法を変える
ことにより、一層秘匿性の向上がはかれる。フレームご
との転置の変更は、転置の組合わせをあらかじめメモリ
に書き込んでおき、メモリアドレスをDES-LSIで生成さ
れた乱数データでランダムに索引する、というものであ
った。The signal processing of the decryption is performed in the same flow as the encryption, but the spectrum inserted by the encryption is deleted at the decryption stage. Here, the effect of inserting the dummy spectrum is to make the envelope curve indicating the presence or absence of voice remaining in the encrypted output constant, and at the same time, create an interfering wave in the encrypted spectrum to improve confidentiality. Furthermore, by changing the frequency transposition method for each FFT frame, the confidentiality can be further improved. To change the transposition for each frame, the transposition combination was written in the memory in advance, and the memory address was randomly indexed by the random number data generated by the DES-LSI.

（発明が解決しようとする問題点） 従来の第１の方法は、要約すれば系のクロック信号の周
波数を鍵信号に対応して制御することである。しかし、
一般に系の安定動作を保ち、系の複雑化を避ける上でク
ロック周波数を変化させることは好ましくない。一方、
従来の第２の方法は、要約すれば、伝送信号（例えば音
声）の帯域を有限個に分割しその配置を鍵信号に対応さ
せるものである。この方式では、分割数はかなり限定さ
れ、しかも音声波形の特徴が充分消去できず残留するた
めダミースペクトラムを挿入することである。しかしな
がら、ダミースペクトラムが伝送信号そのものに歪を与
えないよう更に、ダミー信号の完全な除去が必要となり
伝送品質がかなり劣化することを避けられないという問
題があった。(Problems to be Solved by the Invention) In summary, the first conventional method is to control the frequency of the system clock signal in accordance with the key signal. But,
Generally, it is not preferable to change the clock frequency in order to maintain stable operation of the system and avoid complication of the system. on the other hand,
In summary, the second conventional method is to divide a band of a transmission signal (for example, voice) into a finite number and make the arrangement correspond to a key signal. In this method, the number of divisions is quite limited, and since the features of the speech waveform cannot be sufficiently erased and remain, a dummy spectrum is inserted. However, there is a problem in that it is necessary to completely remove the dummy signal so that the dummy spectrum does not distort the transmission signal itself, and the transmission quality is inevitably deteriorated.

従って、本発明の目的は、クロック周波数が一定に維持
され且つダミースペクトラム挿入の必要がない、秘話通
信装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a confidential communication device in which the clock frequency is maintained constant and the dummy spectrum need not be inserted.

（問題点を解決するための手段） この発明は秘話通信装置に関するものであり、例えば64
ビット長の秘話パスワードを記憶する秘話パスワード記
憶手段と、この秘話パスワードを初期値として一定周期
毎に前とは異なる１及び０からなるデータパターンのブ
ロックパスワードデータ（例えば64ビット長）を発生さ
せる秘話パスワード化手段と、このブロックパスワード
に対応して−πから＋πの間で変化するランダム位相値
を有するランダム信号を発生させ且つこのランダム位相
値に対応した余弦値を有する余弦波及び当該ランダム位
相値に対応した正弦値を有する正弦波を発生させるラン
ダム信号発生手段と、入力信号を同相波成分としてそれ
と直交する直交波成分を発生させる直交化手段と、正弦
波と同相波成分とを乗積して同相出力を発生させる乗積
手段と、余弦波と直交波分とを乗積して直交出力を発生
させる乗積手段と、同相出力と直交出力との差を取って
これを秘話出力として送出する合成手段とを有するもの
である。(Means for Solving Problems) The present invention relates to a secret communication device, for example, 64
A secret password storage means for storing a secret password having a bit length and a secret password for generating block password data (for example, 64-bit length) of a data pattern consisting of 1 and 0 different from the previous one at a constant cycle with the secret password as an initial value. Password generating means, generating a random signal having a random phase value varying between −π and + π corresponding to the block password, and generating a cosine wave having a cosine value corresponding to the random phase value and the random phase value. Random signal generating means for generating a sine wave having a sine value corresponding to, an orthogonalizing means for generating a quadrature wave component which is orthogonal to the input signal as an in-phase wave component, and the sine wave and the in-phase wave component are multiplied. A means for generating an in-phase output, and a means for multiplying a cosine wave and a quadrature wave component to generate a quadrature output, Taking the difference between the quadrature output and the phase output and has a synthesizing means for sending this as privacy output.

また、前述のランダム信号発生手段は、ブロックパスワ
ードの１及び０に対応して、１なるデータ（値）の場合
は、θ（ｎΔｔ）＝θ（（ｎ−１）Δｔ）＋πf_R/2f_S、
なる関係で、また０なるデータ（値）の場合は、θ（ｎ
Δｔ）＝θ（（ｎ−１）Δｔ）−πf_R/2f_S、なる関係
で、−πから＋πの間で変化するランダム位相値を有す
るランダム信号を発生させるものである。Further, the random signal generating means described above corresponds to 1 and 0 of the block password, and in the case of data (value) of 1, θ (nΔt) = θ ((n−1) Δt) + πf _R / 2f _S. ,
In the case of data (value) that is 0,
Δt) = θ ((n−1) Δt) −πf _R / 2f _S , and a random signal having a random phase value varying between −π and + π is generated.

なお、以上は送信側の構成であるが、受信側において
は、通常の秘話通信システムと同様に、送信側と同様の
構成を設け、送信側と逆の作用を行わせることによっ
て、復調させることができる。Although the above is the configuration of the transmitting side, the receiving side can be demodulated by providing the same configuration as the transmitting side and performing an operation opposite to that of the transmitting side, as in a normal confidential communication system. You can

（作用） このように、この発明は、クロック周波数は変化させず
且つ特別のダミースペクトルは挿入しないものであり、
乗積を用いた位相変調により、音声などの入力信号その
ものを制御しているため、伝送品質をそこなう程度は軽
微となる。(Operation) As described above, the present invention does not change the clock frequency and does not insert a special dummy spectrum,
Since the input signal itself such as voice is controlled by the phase modulation using the product, the degree to which the transmission quality is impaired is slight.

また、秘話パスワード或いはそれを初期値とし適当なア
ルゴリズムによって発生させたブロックパスワードのデ
ータ１及び０に応じて入力信号の位相を切り替えるので
はなく、ブロックパスワードの１及び０のパターンを利
用して作成したランダム位相値によって変化させている
ため、入力信号の各サンプル毎に位相を変化させること
ができ、高い秘話性を得ることができるものである。Also, instead of switching the phase of the input signal according to the secret password or the block password data 1 and 0 generated by an appropriate algorithm using the secret password as an initial value, it is created by using the block password 1 and 0 patterns. Since the random phase value is changed, the phase can be changed for each sample of the input signal, and high confidentiality can be obtained.

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図であり、
１は秘話パスワード記憶部、２は秘話パスワード化部、
３はランダム信号発生部、４〜６は変調部を構成するも
のであって４は直交化部、５と６とはそれぞれ乗積部、
７は合成部、８は復調パスワード記憶部、９は復調パス
ワード化部、10はランダム信号発生部、11〜13は復調部
を構成するものであって11は直交化部、12と13とはそれ
ぞれ乗積部、14は合成部である。(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
1 is a secret password storage unit, 2 is a secret password conversion unit,
3 is a random signal generator, 4 to 6 constitute a modulator, 4 is an orthogonalization unit, 5 and 6 are multiplication units, respectively.
7 is a synthesizing unit, 8 is a demodulation password storage unit, 9 is a demodulation password conversion unit, 10 is a random signal generation unit, 11 to 13 are demodulation units, 11 is an orthogonalization unit, and 12 and 13 are The multiplication unit and the synthesis unit 14 are respectively.

秘話パスワードと復調パスワードは、同一のものであ
り、1.0パターンが同じ64ビット長のパスワードであ
り、秘話パスワード化部２と復調パスワード化部９は、
各々秘話パスワードと復調パスワードを初期値としてブ
ロックパスワードデータを発生するパスワードアルゴリ
ズムに基づき構成されており、各データビットの発生周
波数をf_R〔Hz〕とすると、64/f_R〔sec〕ごとに、前とは
異なる周期性を有しないブロックパスワードデータを発
生する。ランダム信号発生部３（又は10）は、秘話パス
ワード化部２（又は復調パスワード化部９）のブロック
パスワードデータの1.0パターンの値Ｒに応じて、音声
信号のサンプリング周波数f_Sと同一の周波数で、ランダ
ム位相値θに対応した余弦波θｅを発生する。今、時刻
ｔ＝ｎΔｔ（Δｔ＝1/f_S）でのランダム位相値θ（ｎΔ
ｔ）は、Ｒ＝１のとき Ｒ＝０のとき、 となる。従って、ランダム信号発生部３の出力は、θｅ
（ｎΔｔ）＝cos（θ（ｎΔｔ））となる。又同時にラ
ンダム信号発生部３は余弦信号θｅ（ｎΔｔ）をθｅ
（ｎΔｔ）と直交した正弦波信号θｏ（ｎΔｔ）＝sin
（θ（ｎΔｔ））に変換する。The secret password and the demodulation password are the same, and are 64-bit passwords with the same 1.0 pattern.
Each is configured based on a password algorithm that generates block password data with a secret password and a demodulation password as initial values, and assuming that the generation frequency of each data bit is f _R [Hz], every 64 / f _R [sec], Generate block password data that does not have the periodicity different from the previous one. The random signal generation unit 3 (or 10) has the same frequency as the sampling frequency f _S of the voice signal according to the value R of 1.0 pattern of the block password data of the secret password generation unit 2 (or demodulation password generation unit 9). , Cosine wave θe corresponding to the random phase value θ is generated. Now, at the time t = nΔt (Δt = 1 / f _S ), the random phase value θ (nΔ
t) is when R = 1 When R = 0, Becomes Therefore, the output of the random signal generator 3 is θe
(NΔt) = cos (θ (nΔt)). At the same time, the random signal generator 3 changes the cosine signal θe (nΔt) to θe.
Sine wave signal θo (nΔt) = sin orthogonal to (nΔt)
(Θ (nΔt)).

なお、以後一般的表現を用い、θｅ（ｎΔｔ）を同相波
成分といい、θｏ（ｎΔｔ）を直交成分といい、又ラン
ダム位相値θについては後で、第５図を用いて説明す
る。直交化部４と11は、各々直交した信号に変換するヒ
ルベルト変換型トランスバーサルフィルタで構成されて
おり、直交化部４は、音声入力信号Ｓの直交波成分Soを
発生し、直交化部11は、秘話出力信号Ｐの直交波成分Po
を発生する。乗積部５は、音声入力信号Ｓの同相波成分
Se（＝Ｓ）とランダム信号発生部３の同相出力θｅを乗
積同相し、出力Teを得る。乗積部６は直交化部４の出力
である音声入力信号の直交波成分Soとランダム信号発生
部３の直交成分主力θｏを乗積し直交出力Toを得る。In the following general expression, θe (nΔt) is referred to as an in-phase wave component, θo (nΔt) is referred to as a quadrature component, and the random phase value θ will be described later with reference to FIG. The orthogonalization units 4 and 11 are each composed of a Hilbert transform type transversal filter for converting into orthogonal signals, and the orthogonalization unit 4 generates the orthogonal wave component So of the voice input signal S, and the orthogonalization unit 11 Is the orthogonal wave component Po of the confidential output signal P.
To occur. The multiplication unit 5 determines the in-phase wave component of the voice input signal S.
Se (= S) and the in-phase output θe of the random signal generator 3 are multiplied and in-phase to obtain the output Te. The multiplication unit 6 multiplies the orthogonal wave component So of the voice input signal output from the orthogonalization unit 4 and the orthogonal component main force θo of the random signal generation unit 3 to obtain an orthogonal output To.

合成部７は、同相出力Teと直交出力Toを合成し秘話出力
信号Ｐを発生する。乗積部12は、秘話出力信号Ｐの同相
波成分Pe（＝Ｐ）とランダム信号発生部１の同相波成分
θｅとを乗積し同相出力Deを得る。乗積部13は直交化部
11の出力である秘話出力信号Ｐの直交波成分Poとランダ
ム信号発生部10の直交波成分θｏを乗積し直交出力Doを
得る。合成部14は、同相出力Deと直交出力Doを合成し復
調音声出力SSを発生する。今、第１図の秘話通信装置の
入力信号として、角周波数ωのトーン信号Ｓ＝cosωｔ
を考えると、Se＝cosωt,So＝sinωt,Te＝cosωtcosθ
（ｔ）,To＝sinωtsinθ（ｔ）、従って、送信側出力
（秘話信号）Ｐは、Ｐ＝Te−To＝cos（ωｔ＋θ
（ｔ））となる。受信側では、Pe＝cos（ωｔ＋θ
（ｔ））,Po＝sin（ωｔ＋θ（ｔ））,De＝cos（ωｔ＋
θ（ｔ）cosθ（ｔ）,Do＝sin（ωｔ＋θ（ｔ））sinθ
（ｔ）、従って受信側の復話出力SSは、SS＝De＋Do＝co
s（ωｔ＋θ（ｔ））cosθ（ｔ）＋sin（ωｔ＋θ
（ｔ））sinθ（ｔ）＝cosωｔとなり、秘話通信装置入
力信号Ｓ＝cosωｔと同一の信号が得られ完全に復調さ
れたことが分る。The synthesizing unit 7 synthesizes the in-phase output Te and the quadrature output To to generate the confidential output signal P. The multiplication unit 12 multiplies the in-phase wave component Pe (= P) of the confidential output signal P and the in-phase wave component θe of the random signal generation unit 1 to obtain the in-phase output De. The multiplication unit 13 is an orthogonalization unit
An orthogonal output Do is obtained by multiplying the orthogonal wave component Po of the confidential output signal P which is the output of 11 and the orthogonal wave component θo of the random signal generator 10. The synthesizer 14 synthesizes the in-phase output De and the quadrature output Do to generate a demodulated voice output SS. Now, as an input signal of the confidential communication device of FIG. 1, a tone signal S = cosωt of angular frequency ω
, Se = cosωt, So = sinωt, Te = cosωtcosθ
(T), To = sin ωtsin θ (t), and therefore, the output (secret signal) P on the transmission side is P = Te−To = cos (ωt + θ
(T)). On the receiving side, Pe = cos (ωt + θ
(T)), Po = sin (ωt + θ (t)), De = cos (ωt +
θ (t) cosθ (t), Do = sin (ωt + θ (t)) sinθ
(T) Therefore, the reciprocal output SS on the receiving side is SS = De + Do = co
s (ωt + θ (t)) cosθ (t) + sin (ωt + θ
(T)) sin θ (t) = cosωt, and it can be seen that the same signal as the confidential communication device input signal S = cosωt was obtained and completely demodulated.

第５図は、この実施例のランダム位相の説明図である。
第５図‐ａ）は、第１図の秘話パスワード化部２の出力
の時間変動を示し、これは第１図の復調パスワード化部
９の出力時間変動と等しく横軸は時間、縦軸はビットパ
ターンＲの値である。第５図‐ｂ）は、第１図のランダ
ム信号発生部3,10のランダム位相θの時間変動を示し、
横軸は時間、縦軸は第５図‐ａ）の暗号化部出力のビッ
トパターン値Ｒの値より算出したランダム位相値θ
（ｔ）であり、−π〔rad〕からπ〔rad〕までの値をと
り、ランダム信号発生部の同相、直交信号成分θｅとθ
ｏは各々θｅ（ｔ）＝cosθ（ｔ），θｏ（ｔ）＝sinθ
（ｔ）となる。なお、第５図で、1/f_R＝4/f_Sであり、ブ
ロックパスワードの１ブロックは４×64＝256サンプル
周期に対応する。FIG. 5 is an explanatory diagram of the random phase of this embodiment.
FIG. 5A shows the time variation of the output of the secret password password conversion unit 2 of FIG. 1, which is equal to the output time variation of the demodulation password conversion unit 9 of FIG. It is the value of the bit pattern R. FIG. 5B shows the time variation of the random phase θ of the random signal generators 3 and 10 of FIG.
The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the random phase value θ calculated from the bit pattern value R output from the encryption unit in FIG.
(T) is a value from -π [rad] to π [rad], and the in-phase and quadrature signal components θe and θ of the random signal generator are obtained.
o is θe (t) = cos θ (t), θo (t) = sin θ
(T). Note that in FIG. 5, 1 / f _R = 4 / f _S , and one block of the block password corresponds to 4 × 64 = 256 sample periods.

第６図は、この発明の実施例のパワースペクトル説明図
である。第６図‐ａは、入力信号のパワースペクトル、
第６図‐ｂは、秘話信号のパワースペクトル、第６図‐
ｃは、復調信号のパワースペクトルであり、ともに横軸
は周波数、縦軸は、正規化したパワー値である。第６図
から明らかなように、約900Hzと約1600Hzに優勢な信号
成分を持つ入力信号をこの実施例で秘話化すると、第６
図‐ｂ）に示すように、多数の不特定な周波数成分を持
つ信号に変換され、盗聴困難となる。更に、この秘話信
号をこの実施例の復話方式で復調すると、第６図‐ｃに
示すように、第６図‐ａの周波数成分を持つ入力信号と
ほぼ同一の周波数成分を持つ復調信号が得られ明瞭度の
良好な入力音声信号の復調ができる。FIG. 6 is an explanatory view of the power spectrum of the embodiment of the present invention. FIG. 6-a shows the power spectrum of the input signal,
Figure 6-b is the power spectrum of the confidential signal, Figure 6-
c is the power spectrum of the demodulated signal, where the horizontal axis is the frequency and the vertical axis is the normalized power value. As is clear from FIG. 6, when an input signal having dominant signal components at about 900 Hz and about 1600 Hz is concealed in this embodiment,
As shown in Fig. B), the signal is converted into a signal having a large number of unspecified frequency components, which makes it difficult to eavesdrop. Further, when this secret-speech signal is demodulated by the return-talk method of this embodiment, a demodulated signal having almost the same frequency component as the input signal having the frequency component of FIG. 6-a is obtained as shown in FIG. 6-c. It is possible to demodulate the obtained input voice signal with good clarity.

また、第６図‐ｂ）の不特定多数の周波数成分への交換
は、第１図の秘話パスワード化部２の出力のパスワード
データの1.0パターン構成とその各ビットパターンの発
生周波数f_Rの値で決定されるから、秘話パスワードが64
ビット長ならば少なくとも2⁶⁴回線以上の秘話通信が可
能である。Moreover, the exchange to the unspecified number of frequency components in FIG. 6-b) is performed by the 1.0 pattern configuration of the password data output from the secret password password conversion unit 2 in FIG. 1 and the value of the generation frequency f _R of each bit pattern. The secret password is 64
With bit length, at least 2 ⁶⁴ lines or more confidential communication is possible.

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、秘話通信装置において、
送信側の秘話パスワードと受信側の復調パスワードを同
一のものとしたのでパスワードの共有者以外には秘話出
力の解読盗聴が困難であるといった効果が期待できる。
更に、音声入力信号を送信側と受信側で同一のブロック
パスワードアルゴリズムに基づき発生させたパスワード
データ値から作った非周期性のランダム位相を有する余
弦波及び正弦波で直交乗積変調する秘話方法としたの
で、秘話出力信号は、音声入力信号を非周期性のランダ
ム位相値で位相変調したものとなり、パスワードの共有
者以外の秘話出力の解読、盗聴は不可能となるといった
効果が期待できる。また、直交化部をディジタルフィル
ターで構成することにより、秘話通信装置の全ディジタ
ル信号処理が可能で小型化が容易といった効果が期待で
きる。また、暗号化部出力のビットパターン値とその発
生周波数により異なる秘話出力が得られる秘話方法とし
たので、十分多数の秘話回線を有する秘話通信が可能と
いった効果が期待できる。(Effects of the Invention) As described above in detail, in the confidential communication device,
Since the secret password on the sending side and the demodulation password on the receiving side are the same, it can be expected that it is difficult for anyone other than the password owner to decipher and eavesdrop on the confidential output.
Further, a secret-speaking method in which a voice input signal is subjected to quadrature product modulation with a cosine wave and a sine wave having a non-random random phase generated from password data values generated based on the same block password algorithm on the transmitting side and the receiving side, and Therefore, the confidential output signal is obtained by phase-modulating the voice input signal with a non-periodic random phase value, and the effect that the confidential output of anyone other than the password sharer cannot be deciphered or eavesdropped can be expected. Further, by configuring the orthogonalization unit with a digital filter, all digital signal processing of the confidential communication device can be performed, and the effect of easy miniaturization can be expected. Further, since the secret-speech method that can obtain the secret-speech output that differs depending on the bit pattern value of the encryption unit output and its generation frequency is used, the effect that the secret-speech communication having a sufficiently large number of secrecy lines can be expected can be expected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図〜
第４図は従来技術の説明図、第５図は第１図におけるブ
ロックパスワードとランダム信号との説明図、第６図は
第１図におけるパワースペクトル例の説明図である。 １……秘話パスワード記憶部、２……秘話パスワード化
部、３……ランダム信号発生部、４……直交化部、5,6
……乗積部、７……合成部、８……復調パスワード記憶
部、９……復調パスワード化部、10……ランダム信号発
生部、Ｓ……音声入力信号、Ｐ……秘話出力、SS……音
声復調出力。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional technique, FIG. 5 is an explanatory diagram of a block password and a random signal in FIG. 1, and FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of a power spectrum in FIG. 1 ... Secret password storage unit, 2 ... Secret password password generation unit, 3 ... Random signal generation unit, 4 ... Orthogonalization unit, 5, 6
…… Multiplication section, 7 …… Synthesis section, 8 …… Demodulation password storage section, 9 …… Demodulation password conversion section, 10 …… Random signal generation section, S …… Voice input signal, P …… Secret output, SS ...... Voice demodulation output.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ａ） 秘話パスワードを記憶する秘話パス
ワード記憶手段と、 ｂ） 当該秘話パスワードを初期値として、一定周期毎
に、前とは異なる、１及び０からなるデータパターンの
ブロックパスワードを発生させる秘話パスワード化手段
と、 ｃ） 当該ブロックパスワードの１及び０に対応して、
１なるデータの場合は式（１）なる関係で、また０なる
データの場合は式（２）なる関係で、−πから＋πの間
で変化するランダム位相値を有するランダム信号を発生
させ、当該ランダム位相値に対応した余弦値を有する余
弦値波及び当該ランダム位相値に対応した正弦値を有す
る正弦波を発生させるランダム信号発生手段と、 θ（ｎΔｔ）＝θ（（ｎ−１）Δｔ）＋πf_R/2f_S……式
（１） θ（ｎΔｔ）＝θ（（ｎ−１）Δｔ）−πf_R/2f_S……式
（２） 但し、θ（ｎΔｔ）は現サンプリング時刻におけるラン
ダム位相値、、θ（（ｎ−１）Δｔ）はその直前のサン
プリング時刻におけるランダム位相値、f_Rは前記ブロッ
クパスワードにおけるデータビットの発生周波数、f_Sは
サンプリング周波数） ｄ） 入力信号を同相波成分として、それと直交する直
交波成分を発生させる直交化手段と、 ｅ） 前記正弦波と前記同相波成分とを乗積して同相出
力を発生させる乗積手段と、 ｆ） 前記余弦波と前記直交波成分とを乗積して直交出
力を発生させる乗積手段と、 ｇ） 前記同相出力と前記直交出力との差を取り、これ
を秘話出力として送出する合成手段とを、 有することを特徴とした秘話通信装置。1. A) a secret password storage means for storing a secret password, and b) generating a block password of a data pattern consisting of 1 and 0 which is different from the previous one at regular intervals, with the secret password as an initial value. A secret password password conversion means, and c) corresponding to 1 and 0 of the block password,
In the case of the data of 1, the relationship represented by the formula (1) and in the case of the data of 0 represented by the formula (2), a random signal having a random phase value varying between −π and + π is generated, and Random signal generating means for generating a cosine wave having a cosine value corresponding to the random phase value and a sine wave having a sine value corresponding to the random phase value, and θ (nΔt) = θ ((n-1) Δt) + Πf _R / 2f _S ...... Equation (1) θ (nΔt) = θ ((n-1) Δt) -πf _R / 2f _S・ ・ ・ Equation (2) However, θ (nΔt) is a random phase at the current sampling time. , Θ ((n−1) Δt) is a random phase value at the sampling time immediately before, f _R is a data bit generation frequency in the block password, and f _S is a sampling frequency) d) an in-phase component of the input signal As orthogonal to it Orthogonalizing means for generating an alternating wave component; e) a multiplying means for multiplying the sine wave and the in-phase wave component to generate an in-phase output; and f) multiplying the cosine wave and the quadrature wave component. A confidential communication apparatus, comprising: a multiplication means for multiplying to generate a quadrature output; and g) a synthesizing means for taking a difference between the in-phase output and the quadrature output and transmitting the difference as a secret output.