JPS61118086A - 秘話通信装置の信号同期回路 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は有縁或は無機通信において通話の秘話性（プラ
イバシー）を保持する為の秘話通信回路に関するもので
あり、更に詳説すると、前記通信システムの信号同期回
路に関するものである。

幹）従　来の技　術 有線或は無線通信においては適当な受信装置を用いれば
、通信の内容が誰にでも傍受され、通話の秘話性が損わ
れるという問題が本質的にある。

この問題を解決する方法として、音声信号をスクランブ
ル処理して送出し、これを第三者に受信されても、この
ままでは内容は分からないようにしておき、この処理信
号を再生する回路（ディスクランブル処理回路）を持つ
受信者だけが音声信号に復元できる、所鯖スクランブル
技術が従来から用いられている。従来からある方式とし
ては、例えば電子通信学会誌（１９８２年８月）「秘話
技術Ｊ（Ｐ８３２〜Ｐ８３４）および電子通信学会枝軸
０８８０−１４９（１９８０年１１月）「秘話方式につ
いて」において、各種方式か紹介されている。

音声情報はスペクトル及びこれの時間変化から構成され
ているので、スペクトル構造を変化させるスクランブル
処理によって音声としての了解性を低下させることがで
きる。この観点からこれまでに実用化されたスクランブ
ル方式としてはスペクトル反転法や周波数分割置換法等
があげられる。

例えば、特公昭５８−８６２１（ｌ１０４ＪＬ１１０４
）「周波数補正機能をもつ秘話方式」や特開昭５８−１
４８５４１（ＨＯ４ｊＬ１１０４）ｒ秘話回路」はスペ
クトル反転秘話方式に関し、また特公昭５８−２４９８
４（ｎｏｉ１１０６）ｒ秘話装置」は所定のスペクトル
に分割後、信号処理を施す方式に関し、また前記電子通
信学会枝軸ＣＢ−８０−１４９は音声信号を一旦グイジ
タル信号に変換後、ＦＦＴ処理によって周波数軸変換処
理を施す方式に関し、それぞれ改良を図る方法を提案し
ているものでおる。而してスペクトル反転法では秘話の
為の組合せ数（キー数）が充分にはとれない、また後二
者の方式では、キー数は多いが、フィルタを多用したシ
、ＦＥＴｌ１＆珈回路が必要で回路規模が大きくなり、
コストも高い、またＩＰ４鷺電力も大きいなどの問題が
あった。

これらの観点から、キー数が多くとれて秘話性能に優れ
、しかも回路構成が簡単なスクランブル方１式として本
件出願人は先に特願昭５７−１６４７６６号［秘話通信
方法及びその装置」（５７年日 出ｈ）や特願昭５８−１９７０２　ｒ秘話通信回路日 」（５８年１０月２０へ出願）を提案した。これは可変
遅延回路を用いて、その遅延時間を制御するクロックの
周波数を周期的に時間変化させ、時間軸の圧縮・伸長を
反復して、音声信号をスクランブル処理して送出し、受
信側でディスクランゲル処理を施す方法である。この方
式において受信側で元の音声に正しく復元させる為には
、送信側と逆の信号処理を行わせるように、可変遅延回
路に印加するクロックの動作を送信側と受信側で同期さ
せておく必要がある。

この場合、伝送系に混入したノイズによって同期誤りが
生じると、正しく復元されずに音質劣化を生じる。従っ
てノイズに対して、同期誤りを防止できるような同期制
御回路が要求される。

ｅ′１　　発明が解決しようとする問題点本発明は斯る
秘話通信方式において、ノイズにより同期誤りが発生し
、送信側の原信号が受信側で復元できなくなるのを防止
するものである。

に）問題点を解決するための手段および作用先ず、本発
明の基本となる回路構成について第１図と共に説明する
。同図において、（１）は音声信号入力端、（２）はＬ
ＰＦ、（３）は可変遅延回路、（４）はＬＰＦ、（５）
はクロック周波数制御回路であり、クロック周波数数制
御カウンタ回路（６）と論理回路（７）からなっている
。（８）はゲート信号発生回路、（９）は同期信号発生
回路、ａαは加算回路、（社）は送信回路、□□□は有
線或は無産の伝送系、診は受信回路、０舎はＬＰＦｓ似
は可変遅延回路、皿はＬＰＦ、（１７＋は音声出力端、
叫はゲート信号組ｖＩ４回路、αａはトリガ発生回路、
母はクロック周波数制御回路であり、制御カウンタ回路
（社）と論理回路にからなっている。

さて、遅延時間がクロック制御可能な可変遅延回路（３
ｉ西を送受信側にそれぞれ設け、該遅延回路のクロック
周波数を送受信備遅延回路の遅延時間の和の分の周期で
時間変化させ、送信側でスクランブル処理を行ない、受
信側でディスクランブル処理を行う。

この回路において、可変遅延回路（３）凸としてはＢＢ
Ｄ（旦ｕｃｋａｔ　Ｂｒｉｇａｄｅ　Ｄｅｖｉｏｅ）ヤ
ｃＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃ
ｅ）等＜７）７ナログシフトレジスタやＲＡＭ等のメモ
リ素子が用いられる。また、可変遅延回路へ印加するク
ロックの周波数は、該クロックを計数するカウンタ回路
（６）（社）を含むクロック周波数制御回路（５）■に
よって制御される構成となっている。送受信側のクロッ
ク動作を同期させる為番こ送信側（ム）の同期信号発生
回路（９）で発生された同期信号（Ｓｐ）が加算回路Ｕ
αで音声信号信号に重畳されて送出される。

この同期信号としては次のような信号を使用する。即ち
、第２図（ａ）のように、送信側クロック周波数制御回
路（５）に含まれる送信側制御カウンタ回路（６）の値
に関連してゲート信号をゲート信号発生回路（８）から
取り出し、このゲート信号を用い、同期信号発生回路（
９＋において、例えば正弦波を第２図（ｂ）のようにゲ
ート制御して得られるトーンバースト波や同図（Ｃ）の
ように位相亥調〔同図（Ｃ）Ｖｉ２相、１８０＆変調〕
を施した信号或はＦ８に信号等とし、これを同期信号と
して使用する。

次に受信側（Ｂ）では、フィルタ回路によるフィルタ処
理によシ音声信号に重畳された前記同期信号を抽出後、
第２図（ａ）に対応するゲート信号を復調する（第２図
（ｄ）参照）。

さて、クロック周波数はカウンタ（６）＠の値によって
決定されるので、クロック動作の同期を行うには受信側
のカウンタ値を送信側と同じ値になるようにすればよく
、送信側（ム）でゲート信号発生回路（８Ｉからゲート
信号（Ｇｔ）を送出するときのカウンタ回路（６）の値
と同じになるように受信側（Ｂ）のカウンタ回路−を、
ゲート侶号復調口路（１＆の出力ゲート信号（Ｇｍ）（
第２図（ｄ）〕から得られるトリガ信号〔第２図（ｅ）
〕によって１リセットするように構成されている。

さて、ゲート信号復調回路側から得られる復調後のゲー
ト信号に少しでもノイズが重畳されると、これをそのま
まカウンタ（２］）のプリセット用信号として用いれば
、同期誤シが発生し、受信信号が正しく音声に復元され
ず、再生音の音質が劣化する。

本発明はかかるノイズが重畳しても同期誤りが発生しな
いように同期保護を行う為の回路を提供するものである
。

この同期保ｖｋ回路のは第６図に示す如く、受信側（Ｂ
）のゲート信号復調回路Ｏ榎とトリガ発生回路（ＩＷの
間に挿入される。

この同期保護動作の基本構成は、第４図に示すように復
調ゲート信号（Ｇｍ）によってセットされる凡５−ＦＦ
（フリップフロップ）（２４１と、復調ゲート信号（Ｇ
ｍ）と、受信側カラングーに関連してゲート信号発生論
理回路内で発生するゲート信号（Ｇｒ）とによッテ制御
さし且ツ１ＬＳ−ＦＦ（２４１のセット入力信号の有効
無効を制御する同期ロックオンオフ制御回路６と（Ｒ８
−１′′上°リセツト端子に入力）から成る。そして制
御回路ム・の出力は１Ｂ−ＦＦ（財）のリセット端子に
印加される。

ここで同期ロック状態では、ゲート信号（Ｇｒ）による
マスキング処理を行い、ノイズの１８されｆｃ復調ゲー
ト信号（Ｇ　ｍ　）から同期信号のみがセット信号とし
て有効となるように選択される。

一方同期ロツクオフ状態では、復調ゲート信号（Ｇｍ）
は全てセット信号として有効となる。この同期ロックオ
ンオフ制御回路ムによって、同期がずれた状態から速か
に同期状態へ引き込み、同期状態番こなれば、同期ロッ
ク状態となって、重畳されたノイズの影響を防止して、
同期誤りが発生しないように同期保護動作を行う。１！
、５−ＦＦ％の出力はトリガ発生回路α印によってプリ
セット用のトリガ信号（ＴＰ）ｌこ変換され、カウンタ
Ｃ！υをプリセットする。本発明は、前記の構成によっ
てノイズに対する同期誤りを防止できるように成ってい
る。

（ト）実施例 以下冥施例を用いて本発明の同期保護動作１こついて説
明する。第５図に５ｉｊＩ施例回路、第６図１こ動作を
説明する為のタイムチャートを示す。第５図の回路にお
いて、１Ｌ８−ＦＦ回路九のセット入力には位相反転回
路万を介して位相反転されｆｃ復調ゲート信号が印加さ
れ、リセット入力にはゲート信号（Ｇｒ）がＯＲ回路山
を通じて印加される。

また、）ＬＳ−ＦＦ回路■のζ信号が次段トリガ発生回
路凹に入力する。１８−ＦＦｉのリセット入力が１１１
ｎのときのみ該ＩＬｓ−ＦＦ信号のセット入力が有効と
なる。又１８−ＦＦのリセット入力には、図の例では第
２カウンタ臨の出力（Ｑｂ）（従ってこの場合カウンタ
値が２のとき）もＯＲ回路山を通じて入力される。従っ
てカウンタ凶の出力（Ｑｂ）が０”（これを同期ロック
オン状態と呼ぶことにする）のときには、ゲート信号（
Ｇｒ）が“１″のときのみ凡８−ＦＦ回路偽のセット信
号を有効とみなすように動作する。これは復調ゲート信
号に対してゲート信号（Ｏｒ　）１こよってマスキング
をしてセット信号を選択する効果を与える。

次■こ第２カウンタムについては、ＡＮＤ回路ムにおけ
る復調ゲート信号（Ｇｍ）とゲート信号（Ｇｒ）との論
理積でリセットされ、ゲート信号（Ｏｒ）（図では立上
シで）によって計数動作を行なうように構成されている
。さて、前述のように復調ゲート信号（Ｇｍ）は送信側
ゲート信号（Ｇｔ）よシも若干遅延する。また、ゲート
信号（Ｇｒ）の発生論理回路缶は、例えば送信側ゲート
信号発生回路（８）と同じ論理構成をもつものを用いた
場合には、各々のゲート信号のタイムチャートは同期が
とれた状態では第７図のような関係を示す。

従って、同期がとれた状態では、カランタムはゲート信
号（Ｇｒ）（立上り）で計数動作（“１”の［１こなる
）を行い、すぐｔこ論理積信号によってリセットされる
。

一方、同期がとれていない場合（更には同期信号が消失
時も）には、論理積信号が“０”のため、カウンタ＠は
リセットされず、−周期後発生したゲート信−１４（Ｏ
ｒ）によってカウントアツプ（従ってカウンタ値２、（
Ｑｂ＝１））する。実施例ではカウンタの値が２になる
と、１Ｌａ−ＦＦ翻のリセット入力は“１”にな９、ゲ
ート信号（Ｇｒ）によるマスキング効果を除去する（こ
の状態を同期ロックオフ状態と呼ぶ）。

次に第６図のタイムチャートに従って動作説明を行う。

第６図（ｂ）は復調ゲート信号（Ｇｍ）を示し、図にお
いて８は同期信号、ぺはノイズとする。

ノイズはＮ２のように同期信号のゲート中肉に発生する
場合やＮｉ、Ｎ３のようＩこ同期ゲート信号間に存在す
る場合があり、本発明は両者のノイズに対しても防止効
果が得られるという特長がある。

１ず、同期状態への引込み動作を説明する。同期がとれ
ていない場合、受信側ゲート信号（Ｇｒ−１）の発生時
（図で“１″となる区間）に論理回路αの論理積はＤで
あるので、第２カウンタ□□□の値は１”を保持する（
　Ｑａ＝　１　、　Ｑｂ＝ｏ　＞。

欠に１周期後ゲート信号（Ｏｒ−２）が発生したとき、
カウンタ伽、の値は２にカウントアツプ（Ｑｂ＝１）Ｌ
、て、同期ロックオフ状態となる。このときには剋８−
ＦＦ（２４Ｉのセンｌ−人力は受は入れ状態（すべて有
効とみなす）にあるので、同期信号Ｓ６によってＲ８−
２１色はセットされる。プリセット用のトリガ信号（Ｔ
ｐ）は１８−ＦＦの出力（Ｑ）に対しては立下シのタイ
ミングで発生す。

るようにしておけば、受信側カウンタ（社）はこのＲ１
３−ＦＦＣ２４，がセットされたタイミングでプリセッ
ト動作されるので、同期がとれた状態となる。まｆｃ、
このときゲート信号（Ｏｒ）（Ｇｒ−１１か発生するの
で、論理積が“１″となり、カウンタ（２）Ｊはリセッ
トされ、以降同期ロックオン状態となる。　　− さて、同期信号（８３）のゲート中白にノイズ（Ｎ４）
が重畳した場合を考える。８Ｂ　−Ｆ　Ｆ飢は一旦セッ
トされると、火にリセット入力が印加される１で状態を
保持する機能があり、従って、Ｒ８−Ｆｋの出力（−）
は、図中＜Ｑ−１＞に示すように同期信号（８３）でセ
ットさｎてから、次にゲート信号（Ｇｒ−３）（立下シ
）によってリセットされる間は“０”の値を保持するの
で、ノイズ（Ｎ４）の影響を受けない。

次にノイズ（Ｎ５）（Ｎ６）についても、この発生区間
ではゲート信号（Ｇｒ）は“０″であり、Ｒ８−ＦＦは
リセット状態を保持するので、プリセット用のトリガ（
Ｔｐ　）は発生せず、このノイズの影響を防止できる。

次に、ゲート信号（Ｏｒ−４）が発生し、このとき同期
信号（８−４＞によって）Ｌ８−ＦＦは再びセットされ
、プリセット用トリガ（Ｔｐ）を発生してカウンタのプ
リセット動作を行うというように以下同様の動作を反復
する。

次に、同期信号に抜けがあった場合のこの回路の動作を
説明する。例えは、同期信号（８６）が抜けた場合を考
える。このときカウンタ（２）Ｉはゲート信号＜ｏｒ−
７）の立ち上シでＱｂ＝１となって、同期オフ状態とな
るが、すぐに同期信号（８丁）１こよってプリセットさ
れる。尚、このときノイズ＜　Ｎ　１ｏ）　（Ｎｏ）の
発生区間では、まだ同期ロックオン状態を保持しており
、同期誤りは生じない。

従って、本発明の同期回路では同期信号に抜けがろって
も、ノイズの影響をうけず、すぐに次に発生した同期信
号によって同期ロック状態に戻れる特長がある。尚、送
信側と受信側の各々のゲート信号の発生周期はほとんど
等しいので、受信側で少々プリセット動作が抜けても同
期ずれへの影響はほとんど無視できる。

このよりに本発明の同期保護回路では、同期状態へ引き
込むまでの応答が早く、また重畳するノイズによる同期
誤りを防止でき、また同期信号が抜けても、ノイズによ
る誤動作を受けずに、すぐに同期ロック状態に戻るため
、同期性能の向上は非常ｌこ大きい。

（へ）発明の効果 このように本発明による同期保護回路を用いれば、ノイ
ズによる同期Ｆ４りを防止でき、同期誤りに伴う再生音
質の劣化を防止できる。また本発明による同期方法を用
いた可変遅延回路方式の秘話通信装置によって秘話性能
に優れｆｃ通信が行え、本発明は非常に有益でおる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基となる秘話方式の基本構成図、第２
図は上記方式において用いる同期信号の例、第６図は本
発明の秘話通信装置の信号同期回路の構成を示す為のブ
ロック回路図、第４図は本発明の同期保護回路の基本構
成図、第５図は本発明の同期保護回路の具体的実施例、
第６図は本発明の詳細な説明する為のタイムチャート、
第７図は各ゲート信号の時間関係を示す図面でお心。 （３）Ｒ５１・・・・・・可変遅延回路、（５）■・・
・・・・クロック周波数制御回路、（６ｊ（２１１・・
・・・・クロック周波数制御カウンタ回路、（７）に・
・・・・・論理回路、（８，・・・・・・ゲート信号発
生回路、（９１・・・・・・同期信号発生回路、皿・・
・・・・加算回路、０８ｉ・・・・・・ゲート信号復調
回路、昨・・・・・・トリガパルス発生口路、ム・・・
・・・同期保護回路、翻・・・・・・ｉ′ＬＳ・プリッ
プ・フロップ回路、６・・・・・・同期ロックオンオフ
制御回路、母・・・・・・ゲート信号発生論理回路、ム
・・・・・・ＡＮＤ回路、ム・・・・・・カウンタ回路
、山・・・・・・ＯＲ回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）信号をクロックパルスに従って順次サンプリング
   して記憶し且つ出力する信号の可変遅延回路と、前記ク
   ロックパルスの周波数を制御するクロック周波数制御回
   路と、送信側と受信側のクロック動作を同期させる為の
   信号同期回路とを通信系の送信側と受信側とに備え、前
   記クロック周波数制御回路の出力に関連して発生させた
   第１ゲート信号に基づいて、正弦波等を変調処理した信
   号を同期信号として送信側から送出し、受信側で該同期
   信号に応答したゲート信号を復調させ、該復調ゲート信
   号をＲＳフリップフロップ回路のセット入力端子に印加
   すると共に、受信側の前記クロック周波数制御回路の出
   力に関連して発生させ且つその繰返周期が前記第１ゲー
   ト信号と同じ第２ゲート信号、及び前記復調ゲート信号
   とによって制御される回路出力を前記ＲＳフリップフロ
   ップ回路のリセット入力端子に印加することにより、前
   記ＲＳフリップフロップ回路へのセット信号を選択制御
   し、該制御によって得られる前記ＲＳフリップフロップ
   回路の出力に関連して発生させたトリガ信号を用いて前
   記受信側クロック周波数制御回路を制御することにより
   、送受信側回路のクロック動作を同期させてノイズによ
   る同期誤りを防止することを特徴とする秘話通信装置の
   信号同期回路。
2. （２）前記第２ゲート信号と復調信号との論理積信号で
   リセット動作を行い且つ該第２ゲート信号で計数動作を
   行うカウンタの出力信号と、前記第２ゲート信号との論
   理和信号出力をＲ−Ｓフリップ・フロップのリセット端
   子への入力信号として用いることによって前記ＲＳフリ
   ップ・フロップ回路へのセット入力信号の選択制御を行
   うことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の秘話
   通信装置の信号同期回路。