JPH09237043A - Secrete talking method and secrete talking device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To diminish the envelopd waves of speech signals, to suppress intonation and to improve secrete talk intensity at the time of subjecting the speech signals to secrete talking. SOLUTION: The analog electric signals corresponding to the speech signals are sampled and are further encoded. Time series data which are code data are blocked with, for example, N pieces of the continuously lining up data as one block. The code data of the respective blocks are multiplied by a prescribed window function to form row data. Matrix data are obtd. by longitudinally lining up the row data in order of the blocks. The matrix data are then multiplied by the primary coupling matrix C of a uniform replacement matrix, for example, a cyclically shifting normal orthogonal matrix, by which the secrete talking is attained. The matrix data made secrete in talking are returned to a real time base and are transmitted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は例えば電話回線など
の通信回線を使用して情報の授受を行う場合に音声信号
にスクランブルをかけて音声情報を秘話化する方法及び
その装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for scrambling a voice signal to conceal voice information when transmitting and receiving information using a communication line such as a telephone line.

【０００２】[0002]

【従来の技術】アナログ回線の電話を使って機密情報を
やり取りするような場合、盗聴の危険があるため、その
対策として秘話電話がある。電話のように音声をアナロ
グで通信するシステムに秘話方法を導入する時、要求さ
れる条件としては、（１）機密漏えいを避けるため秘話
強度が大きいこと、（２）通信の信頼性を保持すること
を目的として、秘話のための同期が不要（非同期秘話）
であることを挙げることができる。2. Description of the Related Art When exchanging confidential information using an analog line telephone, there is a danger of wiretapping. When introducing the confidential communication method into a system for analog voice communication such as a telephone, the required conditions are (1) the confidential communication strength is high to avoid leakage of confidential information, and (2) the communication reliability is maintained. For the purpose of this, synchronization for secret story is unnecessary (asynchronous secret story)
Can be mentioned.

【０００３】従来、非同期秘話としては、非同期のため
に短時間フーリエ変換（ＳｈｏｒｔＴｉｍｅ Ｄｉｓｃ
ｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ：以
後ＳＴ−ＤＦＴと略す）を用い、ＳＴ−ＤＦＴにより求
めた電力スペクトルを入れ換える方法が知られている。
この従来方法について述べると、先ず音声のアナログ信
号を標本化し更に符号化した時系列データをＮサンプル
ずつ含むようにブロック化し、各ブロックの時系列デー
タを集めて行列データ（このデータをＰとする）を作成
する。ただし各行は所定の窓関数が乗算されている。Conventionally, as an asynchronous secret story, a short-time Fourier transform (Short Time Disc) is used because of asynchronous.
Rete Fourier Transforms (hereinafter abbreviated as ST-DFT) is used to replace the power spectrum obtained by ST-DFT.
The conventional method will be described. First, a time-series data obtained by sampling an analog voice signal and further encoding the data is divided into blocks so as to include N samples, and the time-series data of each block is collected to form matrix data (this data is referred to as P). ) Is created. However, each row is multiplied by a predetermined window function.

【０００４】図６は、従来方法の構成を概念的に示す説
明図であり、行列データＰには、（数１）に示すＤＦＴ
の演算子Ｗが乗算され、次いで例えば（数２）に示すユ
ニフォーム置換行列が乗算され、更にＷ^-1（Ｗを構成す
る要素を−１乗したもの）が乗算され、後述のＱに相当
する処理が行われる。FIG. 6 is an explanatory view conceptually showing the structure of the conventional method. The matrix data P has the DFT shown in (Equation 1).
Is multiplied by a uniform permutation matrix shown in (Equation 2), and is further multiplied by W ⁻¹ (the element constituting W is raised to the power of −1), which corresponds to Q described later. Processing is performed.

【０００５】[0005]

【数１】 [Equation 1]

【０００６】[0006]

【数２】 ここで短時間フーリエ変換、逆変換及び図６に示す各要
素の関係について見てみると、短時間フーリエ変換及び
逆変換は、夫々（数３）及び（数４）で表わされる。[Equation 2] Looking at the relationship between the short-time Fourier transform, the inverse transform, and each element shown in FIG. 6, the short-time Fourier transform and the inverse transform are represented by (Equation 3) and (Equation 4), respectively.

【０００７】[0007]

【数３】 (Equation 3)

【０００８】[0008]

【数４】 ただし（数３）において実際に計算するためには処理を
離散的にする必要があり、そのために和の範囲を限定す
る。そこでｍ＝Ｎｒ＋ｑと置く。ただしｒは離散ブロッ
ク長Ｎのブロック番号、ｑはブロック内のサンプル位置
をさす変数とする。このとき（数３）は（数５）のよう
に変形することができる。(Equation 4) However, in (Equation 3), it is necessary to make the processing discrete in order to actually calculate, and therefore the range of the sum is limited. Therefore, m = Nr + q is set. However, r is a block number of the discrete block length N, and q is a variable indicating a sample position in the block. At this time, (Equation 3) can be transformed into (Equation 5).

【０００９】[0009]

【数５】 ただし（（ ））_N は、カッコ内を法Ｎで扱うことつま
りＮを法とする合同計算を行うことを意味する。（数
５）において〔 〕内が図６におけるアルゴリズムＰに
相当する部分である。(Equation 5) However, (()) _N means that the inside of the parentheses is treated as modulo N, that is, the joint calculation modulo N is performed. In (Equation 5), the part in [] corresponds to the algorithm P in FIG.

【００１０】同様に（数４）を実際のアルゴリズムにす
るために各周波数ｋに対する数列Ｘ_r （ｅ^jA）（ただし
Ａは２πｋ／Ｎ）をカットオフインパルス応答をｈ
（ｎ）とすると、Ｘ_r （ｅ^jA）は（数６）のように書き
換えられる。補間の範囲を２ＲＱ−１とすれば、Similarly, in order to ^convert ( ^Equation 4) into an actual algorithm, the sequence X _r (e ^jA ) for each frequency k (where A is 2πk / N) is cut off.
^Assuming that (n), X _r (e ^jA ) can be rewritten as in ( ^Equation 6). If the interpolation range is 2RQ-1,

【００１１】[0011]

【数６】 ここで〔 〕内がＷ^-1にあたるアルゴリズムであり、そ
の他の部分がＱにあたる。(Equation 6) Here, the algorithm in [] is the algorithm corresponding to W ^-1 , and the other part is the algorithm in Q.

【００１２】周波数スペクトル入れ替え方法（Ｌｅｅ方
法）は、数２に示した行列Ｍにユニフォーム置換行列を
用いる手法を使う。ユニフォーム置換行列は、行列の全
ての要素を対象とした置換行列であり、要素が０か１で
構成され、各行各列に１がただ１つ存在するような巡回
シフト行列である。The frequency spectrum replacement method (Lee method) uses a method of using a uniform permutation matrix for the matrix M shown in Equation 2. The uniform permutation matrix is a permutation matrix for all elements of the matrix, and is a cyclic shift matrix in which the elements are composed of 0s or 1s and there is only one 1 in each row and each column.

【００１３】ところでＫａｋとＪａｙａｎｔによって行
列Ｔと行列Ｍにおいて、次の（数７）となる必要十分条
件は、Ｔ、Ｍがユニフォーム置換行列になる事である。In the matrix T and the matrix M by Kak and Jayant, the necessary and sufficient condition for the following (Equation 7) is that T and M are uniform permutation matrices.

【００１４】[0014]

【数７】 ただしＭが決まればＴは一意に定まることが示されてい
る。従って、短時間フーリエ変換を使ったアルゴリズム
ＰＷＭＷ^-1Ｑに（数７）を適用して等価なアルゴリズム
ＰＴＱが成り立つ［Ｌｉｎ−ｓｈａｎＬｅｅ：ＩＥＥＥ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｇａｚｉｎｅ，ｖｏ
ｌ．２３，Ｎｏ．７，ｐ４２Ｊｕｌｙ１９８５．］。ア
ルゴリズムＰＴＱは、アルゴリズムＰＷＮＷ^-1Ｑと比べ
ると、ＤＦＴの演算が省略できるので、時間計算量が少
ない。(Equation 7) However, it is shown that when M is determined, T is uniquely determined. Therefore, by applying (Equation 7) to the algorithm PWMW ^-1 Q using the short-time Fourier transform, an equivalent algorithm PTQ is established [Lin-shan Lee: IEEE.
Communication Magazine, vo
l. 23, No. 7, p42July1985. ]. The algorithm PTQ has a smaller amount of time calculation than the algorithm PWNW ^-1 Q because the DFT operation can be omitted.

【００１５】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の秘話方
法（Ｌｅｅ方法）では、音声信号の包絡波が残り、抑揚
が聞こえるため、秘話強度が弱く、またユニフォーム置
換行列の行列の大きさを限定した場合、種類がシフト数
の数しかないために暗号鍵も少ないという問題がある。However, in the above-mentioned secret-speaking method (Lee method), since the envelope wave of the voice signal remains and the inflection is heard, the secret-speak strength is weak and the size of the uniform permutation matrix is limited. In that case, there is a problem that the number of encryption keys is small because there are only the number of shifts.

【００１６】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は、音声信号の包絡波を小さくして
抑揚を抑えることのできる秘話方法及び秘話装置を提供
することにある。The present invention has been made under the above circumstances, and an object thereof is to provide a secret talk method and a secret talk device capable of suppressing the intonation by reducing the envelope wave of a voice signal.

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明では、先ず音声に
対応するアナログの電気信号を標本化して符号化し、符
号化された時系列デ−タを得、次いで前記時系列デ−タ
を複数のブロックに分け、各ブロックに含まれる符号化
デ−タを集めて行列デ−タを作成する。次いで前記行列
デ−タに、ユニフォ−ム置換行列の一次結合行列を乗算
してスクランブルをかけ、こうしてスクランブルのかか
った行列デ−タに含まれる各符号化デ−タを実時間軸に
配列して送信を行う。ユニフォ−ム置換行列の一次結合
行列は、いわば疑似雑音成分に相当し、大域的な包絡波
が疑似雑音化するので抑揚が抑えられる。According to the present invention, first, an analog electric signal corresponding to a voice is sampled and coded to obtain coded time series data, and then the time series data is plurally encoded. , And the coding data included in each block are collected to create matrix data. Then, the matrix data is scrambled by multiplying it by a linear combination matrix of the uniform permutation matrix, and each coded data included in the scrambled matrix data is arranged on the real time axis. To send. The linear combination matrix of the uniform permutation matrix corresponds to a so-called pseudo-noise component, and the global envelope wave is converted into pseudo-noise, so that the suppression is suppressed.

【００１８】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の秘話方法に
用いる送信装置及び受信装置の構成を図１に示す。送信
装置１００において、１は標本化処理部であり、音声信
号であるアナログの電気信号をここで標本化し、符号化
する。２は前処理部であり、標本化処理部１で得られ
た、時間軸に並ぶ符号データを、Ｎ個の時系列符号デー
タを１ブロックとし、例えば２Ｌブロック分の符号デー
タを集めて行列データＰを得る。標本化処理と前処理と
のイメージを図２に示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the configurations of a transmitting device and a receiving device used in a confidential communication method according to an embodiment of the present invention. In the transmitting device 100, 1 is a sampling processing unit, which samples and encodes an analog electric signal which is a voice signal. Reference numeral 2 denotes a pre-processing unit, and the code data arranged on the time axis obtained by the sampling processing unit 1 has N time-series code data as one block, and for example, 2 L blocks of code data are collected to form matrix data. Get P. FIG. 2 shows an image of sampling processing and preprocessing.

【００１９】即ち音声に対応するアナログの電気信号が
標本化及び量子化され、量子化レベルに応じた符号デー
タ（ディジタルデータ）の時系列データとされる。そし
て時間軸上に順番に並ぶこれら符号データをＮ個（図２
の符号データの個数は、模式的に示したものであって、
この数に限定されるものではない）ずつまとめて１ブロ
ックとし、図３に示すように１ブロック分の符号データ
を行データとし、これら行データをブロックの配列順に
縦に並べて、行列データＰを作成する。ただし各行デー
タの作成にあたっては、図２の下段に示すように各ブロ
ックの符号データに窓関数ｗを乗算している。つまりブ
ロック毎に窓関数ｗが割り当てられており、各ブロック
の符号データには、その符号データの位置に対応する窓
関数ｗの値が乗算されることになる。このような行デー
タの作成は、短時間フーリエ変換の離散的処理を示す既
述の（数５）の〔 〕内の演算に相当する。That is, the analog electric signal corresponding to the voice is sampled and quantized to be time-series data of code data (digital data) corresponding to the quantization level. Then, N pieces of these code data arranged in order on the time axis (see FIG.
The number of pieces of code data of is shown schematically,
(Not limited to this number), each block is made into one block, the code data for one block is made into row data as shown in FIG. 3, and these row data are arranged vertically in the order of arrangement of the blocks to obtain the matrix data P. create. However, when creating each row data, the code data of each block is multiplied by the window function w as shown in the lower part of FIG. That is, the window function w is assigned to each block, and the code data of each block is multiplied by the value of the window function w corresponding to the position of the code data. The creation of such row data corresponds to the operation in [] of the above-mentioned (Equation 5) showing the discrete processing of the short-time Fourier transform.

【００２０】ここで窓関数Ｗについて述べると、窓関数
とは、信号系列をｎビットのブロック毎に信号処理する
場合に、ｎビット毎に切り出す機能を持つ関数を指して
いうものである。例えば離散的フーリエ変換するとき、
時系列信号行列の中から信号群を切り出す関数が窓関数
であり、切り出すブロック内では１、それ以外は０の関
数であるが、一般には１以外の重みを定義し、切り出し
という処理がフーリエ変換後のスペクトル行列に与える
影響を抑圧する効果を有するものである。本実施の形態
では、前処理における窓関数は、時間依存フーリエ変換
を帯域フィルターの集合体、フィルターバンク、と見立
てたとき、各フィルターの伝達関数であるとみなすこと
ができる。The window function W will be described below. The window function refers to a function having a function of cutting out every n bits when processing a signal sequence for each block of n bits. For example, when performing a discrete Fourier transform,
The function that cuts out the signal group from the time-series signal matrix is a window function, which is a function of 1 in the block to be cut out, and is 0 in other blocks, but generally a weight other than 1 is defined, and the process of cutting out is a Fourier transform. This has the effect of suppressing the influence on the subsequent spectrum matrix. In the present embodiment, the window function in the preprocessing can be regarded as the transfer function of each filter when the time-dependent Fourier transform is regarded as an aggregate of bandpass filters or a filter bank.

【００２１】前処理部２の後段には、演算部３及び後処
理部４が設けられている。演算部３では、前処理部２で
得られた行列データＰにスクランブル行列Ｃを乗算す
る。このスクランブル行列Ｃは、ユニフォーム置換行列
Ｍ_i と定数ａ_i との一時結合行列であり、次の（数７）
で表わされる。An arithmetic unit 3 and a post-processing unit 4 are provided at the subsequent stage of the pre-processing unit 2. The calculation unit 3 multiplies the matrix data P obtained by the preprocessing unit 2 by the scramble matrix C. The scramble matrix C is a temporary combination matrix of the uniform permutation matrix M _i and the constant a _i, and
Is represented by

【００２２】[0022]

【数７】ただしＫはユニフォーム置換行列の結合数であ
る。Where K is the number of uniform permutation matrices combined.

【００２３】スクランブル行列Ｃは疑似雑音成分に相当
するものであり、演算部３における乗算処理は、周波数
スペクトルと疑似雑音成分とを掛け合わせていることに
なる。ここで本発明では、スクランブル行列Ｃとしては
特に限定されるものではないが、通信回線が電話回線の
ように、秘話化前後でエネルギーが不変であることが必
要であるという回線上の制約がある場合には、スクラン
ブル行列Ｃが巡回シフトする正規直交行列を用いること
が好ましい。巡回シフトするとは、例えば上下に隣接す
る２行の配列を比較すると、いずれの２行についても上
段側の行の配列を例えばａ個だけ右にシフトさせたもの
が下段側の行の配列となっていることである。ただしこ
の場合１段目の行の配列は、最終段の行の配列をａ個だ
け右にシフトさせたものになる。The scramble matrix C corresponds to a pseudo noise component, and the multiplication process in the arithmetic unit 3 is to multiply the frequency spectrum by the pseudo noise component. In the present invention, the scramble matrix C is not particularly limited, but there is a restriction on the line that the energy needs to be invariable before and after the secrecy, such as a telephone line. In this case, it is preferable to use an orthonormal matrix in which the scramble matrix C is cyclically shifted. Cyclic shift means that, for example, when arrays of two rows vertically adjacent to each other are compared, the array of the rows on the upper row side is shifted to the right by, for example, a rows of any two rows, and the array of the rows on the lower row side is obtained. It is that. However, in this case, the arrangement of the rows in the first row is the arrangement of the rows in the last row shifted a to the right.

【００２４】巡回シフトする正規直交行列となるような
スクランブル行列Ｃを作成するための条件について調べ
たところ、次の条件を満たせばよいことがわかった。行
ベクトルを系列とみなしたときの自己相関関数をρ
（τ）と置く。τは系列のシフト量である。すると秘話
化の前後で信号エネルギーが不変であることは、ユニフ
ォーム置換行列の一時結合行列の行ベクトルの自己相関
関数が、 ρ（τ）＝０，τ≠０ ρ（τ）＝１，τ＝０ であればよい。行ベクトルとしては例えばＭ系列（最大
長系列）を適用すればよい。スクランブル行列Ｃとして
Ｍ系列を使った行列を次の（数８）に示す。When the condition for creating the scramble matrix C which becomes an orthonormal matrix which undergoes cyclic shift is examined, it is found that the following condition should be satisfied. Ρ is the autocorrelation function when the row vector is regarded as a series
Put (τ). τ is the shift amount of the series. Then, the signal energy is invariant before and after the anonymization, which means that the autocorrelation function of the row vector of the temporary coupling matrix of the uniform permutation matrix is ρ (τ) = 0, τ ≠ 0 ρ (τ) = 1, τ = It should be 0. As the row vector, for example, an M sequence (maximum length sequence) may be applied. A matrix using the M sequence as the scramble matrix C is shown in the following (Equation 8).

【００２５】[0025]

【数８】 ここで秘話化前後のエネルギーが不変であるためには、
秘話化する変換行列が正規直交行列であることが必要十
分条件である証明は次の通りである。即ち秘話化するデ
ータを表わす行列をＸ、秘話変換のための行列をＴ、秘
話化されたデータをＹと定義する。秘話変換は、(Equation 8) In order for the energy before and after the anonymization to remain unchanged,
The proof that it is a necessary and sufficient condition that the transformation matrix to be anonymized is an orthonormal matrix is as follows. That is, the matrix representing the data to be made secret is defined as X, the matrix for the secret conversion is defined as T, and the encrypted data is defined as Y. The secret story conversion is

【００２６】[0026]

【数９】 と表わされる。また、秘話化前後でエネルギー不変とい
うことは、Ｙ、Ｘの転置行列をＹ^* 、Ｘ^* と定義する
と、[Equation 9] It is expressed as In addition, the fact that energy is invariant before and after anonymization means that the transposed matrix of Y and X is defined as Y ^* and X ^* .

【００２７】[0027]

【数１０】 が成り立つことである。［数１０］の式に［数９］の式
を代入すると、［数１１］のようになる。(Equation 10) Is to hold. Substituting the expression of [Equation 9] into the expression of [Equation 10] gives [Equation 11].

【００２８】[0028]

【数１１】 ［数１１］の最下段の式は正規直交行列の条件式であ
る。[Equation 11] The lowermost expression of [Equation 11] is a conditional expression of an orthonormal matrix.

【００２９】このようにして行列データＰに疑似雑音成
分が掛け合わされた後、後処理部４では、Ｐ×Ｃよりな
る行列データを実時間上に並べる処理、つまりＰ×Ｃよ
りなる行列データの各行データに関数ｈ（ｎ）を掛け合
わせ、上段の行データから順次図２に示す時間軸上のブ
ロックに戻す処理を行う。ただしｈ（ｎ）は、既述の
（数６）で述べたフィルタのインパルス応答に相当する
関数、つまりフィルターバンクの各フィルター出力を適
当に間引いてフィルターバンクの出力信号を作る機能を
持つ関数である。この処理は、既述の短時間フーリエ変
換の逆変換の離散的処理を示す（数６）の〔 〕内以外
の処理に相当するものである。After the matrix data P is multiplied by the pseudo noise component in this way, the post-processing unit 4 arranges the matrix data of P × C in real time, that is, the matrix data of P × C. A process of multiplying each row data by the function h (n) and sequentially returning to the blocks on the time axis shown in FIG. 2 from the upper row data is performed. However, h (n) is a function corresponding to the impulse response of the filter described in (Equation 6), that is, a function having a function of appropriately thinning out each filter output of the filter bank to generate an output signal of the filter bank. is there. This process corresponds to a process other than the one in [] of (Equation 6) showing the discrete process of the inverse transform of the above-mentioned short-time Fourier transform.

【００３０】後処理部４で時間軸に戻された信号データ
は、伝送路インターフェイス４１を通じて通信回線例え
ば電話回線に出力される。The signal data returned to the time axis by the post-processing section 4 is output to a communication line, for example, a telephone line through the transmission line interface 41.

【００３１】一方受信装置２００側では、通信回線から
スクランブルのかかったデータを伝送路インターフェイ
ス５１を介して取り込み、前記送信装置１００側の前処
理部２と同様の処理を前処理部５で行って行列データを
作成し、この行列データに、前記スクランブル行列Ｃの
逆行列である解読用行列Ｃ^-1を演算部６で乗算して、疑
似雑音成分を除く。その後送信装置１００側の後処理部
４と同様の処理を後処理部７で行って、疑似雑音成分が
除かれた行列データを実時間上に戻し、その後Ｄ／Ａ変
換部８でアナログ信号を生成し、音声データが再生され
ることになる。On the other hand, on the receiving device 200 side, the scrambled data is fetched from the communication line via the transmission line interface 51, and the preprocessing unit 5 performs the same processing as the preprocessing unit 2 on the transmitting device 100 side. Matrix data is created, and the matrix data is multiplied by the decoding matrix C ⁻¹ , which is the inverse matrix of the scramble matrix C, in the calculation unit 6 to remove the pseudo noise component. After that, the post-processing unit 7 performs the same processing as the post-processing unit 4 on the transmission device 100 side to return the matrix data from which the pseudo noise component has been removed to the real time, and then the D / A conversion unit 8 converts the analog signal. It will be generated and the audio data will be reproduced.

【００３２】図４は、従来方法（Ｌｅｅ方法）を用いた
場合の秘話化前後の周波数スペクトルを示し、図５は本
発明方法を用いた場合の秘話化前後の周波数スペクトル
を示している。これらの図から分かるように従来方法で
は周波数スペクトルを単に入れ替えているだけであるた
め、音声信号の包絡波が残り、抑揚が聞こえるため秘話
強度が弱いが、本発明方法では、周波数スペクトルの入
れ替えに加えて疑似雑音が乗ってくるので、大域的な包
絡波が疑似雑音化し、抑揚を打ち消す効果がある。FIG. 4 shows the frequency spectrum before and after the anonymization when using the conventional method (Lee method), and FIG. 5 shows the frequency spectrum before and after the anonymization when using the method of the present invention. As can be seen from these figures, in the conventional method, the frequency spectrum is simply replaced, so that the envelope of the voice signal remains and the intelligibility is weak because the inflection is heard, but in the method of the present invention, the frequency spectrum is replaced. In addition, since pseudo noise is added, the global envelope wave becomes pseudo noise, which has the effect of canceling intonation.

【００３３】また従来方法では、ＤＦＴの演算子Ｗ、逆
ＤＦＴの演算子Ｗ^-1及びユニフォ−ム置換行列Ｍの演算
ＷＭＷ^-1が１回行われるだけであるが、本発明では、こ
の演算ＷＭＷ^-1がユニフォ−ム置換行列の結合数ｋだけ
繰り返されることになるため、この点からも秘話強度が
高い。Further, in the conventional method, the DFT operator W, the inverse DFT operator W ^-1 and the uniform permutation matrix M operation WMW ^-1 are performed only once, but in the present invention, this operation is performed. Since WMW ^-1 is repeated by the number k of connections of the uniform permutation matrix, the confidentiality level is high from this point as well.

【００３４】そしてスクランブル行列Ｃの構成要素にＭ
系列を適用することにより、シフト数に加えＭ系列の種
類が暗号鍵の数に起因してくるので、暗号鍵の数が多
い。また符号データの時系列データを処理して得た行列
データとユニフォーム置換行列の一次結合行列との演算
を行うだけでＤＦＴ（フーリエ変換処理）処理を行わな
くてよいので、演算量の多いＤＦＴ処理を行う装置が不
要になり、装置が簡易なもので済む。Then, the constituent elements of the scramble matrix C are M
When the sequence is applied, the number of shift keys and the type of M sequence are caused by the number of encryption keys, so that the number of encryption keys is large. Further, since the matrix data obtained by processing the time-series data of the code data and the linear combination matrix of the uniform permutation matrix only have to be calculated and the DFT (Fourier transform processing) processing need not be performed, the DFT processing with a large amount of calculation is required. A device for performing is unnecessary, and a simple device is sufficient.

【００３５】[0035]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、音声信号
の包絡波を小さくし、抑揚を抑えることができ、秘話強
度を向上させることができるという効果がある。As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the envelope wave of the voice signal, suppress the intonation, and improve the confidential communication strength.

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

【図１】本発明の実施の形態に係る秘話装置を示すブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a secret talking device according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施の形態における音声信号の標本化
処理及び前処理を概念的に説明するための説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram for conceptually explaining the sampling processing and preprocessing of the audio signal in the embodiment of the present invention.

【図３】前処理で得られた行列データ、及びこの行列デ
ータとスクランブル行列との演算を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing matrix data obtained by preprocessing and calculation of the matrix data and a scramble matrix.

【図４】従来方法における秘話化前後の周波数スペクト
ルを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing frequency spectra before and after confidentialization in the conventional method.

【図５】本発明方法における秘話化前後の周波数スペク
トルを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing frequency spectra before and after confidentialization in the method of the present invention.

【図６】従来方法のスクランブルシステムを示す説明図
である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a scramble system of a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 標本化処理部 ２ 前処理部 ３ 演算部 ４ 後処理部 ４１ 伝送路インターフェイス １００ 送信装置 ５１ 伝送路インターフェイス ５ 前処理部 ６ 演算部 ７ 後処理部 ８ Ｄ／Ａ変換部 ２００ 受信装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sampling processing unit 2 Pre-processing unit 3 Computing unit 4 Post-processing unit 41 Transmission line interface 100 Transmitting device 51 Transmission line interface 5 Pre-processing unit 6 Computing unit 7 Post-processing unit 8 D / A conversion unit 200 Receiving device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 音声に対応するアナログの電気信号を標
本化して符号化し、符号化された時系列デ−タを得る工
程と、 前記時系列デ−タを複数のブロックに分け、各ブロック
に含まれる符号化デ−タを集めて行列デ−タを作成する
工程と、 前記行列デ−タに、ユニフォ−ム置換行列の一次結合行
列を乗算する工程と、 この工程で得られた行列デ−タに含まれる各符号化デ−
タを実時間軸に配列して送信する工程と、を含むことを
特徴とする秘話方法。1. A step of sampling and encoding an analog electric signal corresponding to a voice to obtain encoded time-series data, and dividing the time-series data into a plurality of blocks. A step of collecting the included coding data to create matrix data; a step of multiplying the matrix data by a linear combination matrix of a uniform permutation matrix; and a matrix data obtained in this step. -Each coded data included in the data
And a step of arranging data on a real time axis and transmitting the data. 【請求項２】 ユニフォ−ム置換行列の一次結合行列
は、巡回シフトする正規直交行列であることを特徴とす
る請求項１記載の秘話方法。2. The secret sharing method according to claim 1, wherein the linear combination matrix of the uniform permutation matrix is an orthonormal matrix which undergoes cyclic shift. 【請求項３】 音声に対応するアナログの電気信号を標
本化して符号化し、符号化された時系列デ−タを得る標
本化処理部と、 前記時系列デ−タを複数のブロックに分け、各ブロック
に含まれる符号化デ−タを集めて行列デ−タを作成する
前処理部と、 前記行列デ−タに、ユニフォ−ム置換行列の一次結合行
列を乗算する演算部と、 この工程で得られた行列デ−タに含まれる各符号化デ−
タを実時間軸に配列して送信する後処理部と、を含むこ
とを特徴とする秘話装置。3. A sampling processing unit for sampling and encoding an analog electric signal corresponding to voice to obtain encoded time-series data, and dividing the time-series data into a plurality of blocks, A pre-processing unit that collects the encoded data included in each block to create matrix data; an arithmetic unit that multiplies the matrix data by a linear combination matrix of the uniform permutation matrix; Each coding data included in the matrix data obtained in
And a post-processing unit for arranging data on a real-time axis and transmitting the data.