KR0154793B1

KR0154793B1 - 무선전화기의 비화회로 및 역비화회로

Info

Publication number: KR0154793B1
Application number: KR1019950036270A
Authority: KR
Inventors: 배일성
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1995-10-19
Publication date: 1998-11-16
Also published as: JPH09148984A; US5991416A; KR970024684A

Abstract

이 발명은 무선전화기에 적용되는 비화회로(Scrambling circuit) 및 역비화회로(Descrambling circuit)에 관한 것으로서, 입력신호의 잡음을 제거하기 위하여, 입력신호의 소정 주파수 이하의 신호성분을 통과시키는 로우패스필터링 수단과; 상기 로우패스필터링 수단의 출력신호를 입력받아 저주파수 대역을 분리하는 저주파수대역 분리수단과; 상기 저주파수 대역 분리수단의 출력신호를 소정의 선택신호에 따라 반전 또는 비반전시키는 제1반전선택수단과; 상기 로우패스필터링 수단의 출력신호를 입력받아 고주파수 대역을 분리하는 고주파수대역 분리수단과; 상기 고주파수대역 분리수단의 출력신호를 소정의 선택신호에 따라 반전 또는 비반전시키는 제2반전선택수단과; 상기 제1 및 제2반전선택수단에서 출력되는 반전 또는 비반전된 저주파수대역 신호와 반전 또는 비반전된 고주파수대역 신호를 합하여, 합해진 신호를 비화된 음성신호로서 외부에 제공하는 가산기를 포함하도록 비화회로를 구성하여, 음성신호를 저주파수 대역과 고주파수 대역으로 분리한 후, 그 각각을 선택적으로 반전 또는 비반전하여 수신단으로 전송하고, 수신시에 이를 복조함으로써 비화정도를 높일 수 있다.

Description

무선전화기의 비화회로 및 역비화회로

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 비화회로의 구성 블럭도이고,

제2도의 (a)∼(d)는 상기 제1도에 도시된 회로에서 스위칭 상태에 따른 주파수 특성을 도시한 그래프이고,

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 역비화회로의 구성 블럭도이고,

제4도는 종래의 주파수 반전 방식에 따른 비화회로의 구성 블록도이고,

제5도의 (a)∼(c)는 상기 제4도에 도시된 비화회로의 비화과정을 도시한 그래프이고,

제6도의 (a)∼(c)는 역비화과정을 도시한 그래프이고,

제7도의 (a)∼(b)는 상기 제4도에 도시된 회로에서 변조기의 입력신호 및 출력신호에 대한 파형도이고,

제8도는 종래의 대역전이 반전 방식의 비화기술에 따른 주파수 특성을 도시한 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10∼12,14∼16 : 로우패스필터 13 : 하이패스필터

17∼19 : 변조기 20 : 가산기

S1∼S3 : 스위치

이 발명은 무선전화기에 적용되는 비화회로(Scrambling circuit) 및 역비화회로(Descrambling circuit)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 음성신호를 저주파수 대역과 고주파수 대역으로 분리한 후 각각을 반전 또는 비반전하여 전송하고 수신시에 이를 복조함으로써 비화정도를 높일 수 있는 무선전화기의 비화회로 및 역비화회로에 관한 것이다.

근래, 무선전화기가 급속히 보급됨에 따라 사용자에게 통화의 편리함을 제공하여 주는 반면, 무선전화기의 특성상 통화의 내용이 용이하게 제삼자에게 노출되어지는 단점이 있다.

음성 및 비음성의 통신에서 제삼자에 의한 도청을 방지하기 위한 것으로서 비화기술이 있으며, 이 발명은 무선전화기와 관련한 음성통신에 적용되어질 비화회로 및 역비화회로에 관한 것이다.

음성통신에 적용되어지는 비화기술은 주파수(Frequency), 시간(Time) 및 진폭(Amplitude)의 3가지 파라미터를 개별적으로 혹은 복합적으로 변환하는 방법에 따라 4가지로 분류된다.

4가지의 비화기술은 주파수 영역 비화(Frequency domain scrambling), 시간 영역 비화(Time domain scrambling), 진폭 비화(Amplitude scrambling), 2차원 비화(Two-dimensional scrambling)이다.

이러한 비화기술에 대한 상세한 것은 제이안트(Jayant) 등에 의한 논문 A Comparison of four Methods for Analog Speech Privacy(IEEE Transactions on Communications. vol. COM-29, NO. 1, January 1981.)에 개시되어 있다.

위의 4가지 비화기술 중에서 주파수 영역 비화기술은 주파수 반전(Frequency inversion) 방식, 대역전이 반전(Band-shift inversion) 방식 및 확산 스펙트럼(Spread spectrum) 방식으로 분류된다.

상기한 비화기술 중 주파수 반전 방식과 대역전이 반전 방식의 경우에는 비화되어진 음성의 대역폭에 변화가 없는 반면, 확산 스펙트럼 방식의 경우에는 비화되어진 음성의 대역폭에 변화가 있다.

일반적으로, 무선전화기에서는 음성의 대역폭이 300Hz∼3400Hz로 제한되므로, 비화에 의해 음성의 대역폭 변화가 있는 확산 프렉트럼 방식은 무선전화기의 비화에 사용될 수 없고, 주파수 반전 방식과 대역전이 반전 방식이 사용되고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 주파수 반전 방식과 대역전이 반전 방식에 따른 비화기술을 설명한다.

제4도는 종래의 주파수 반전 방식에 따른 비화회로의 구성 블럭도이고,

제6도의 (a)∼(b)는 역비화과정을 도시한 그래프이고,

제4도에 도시된 회로는 송신단에 적용되는 종래의 주파수 반전 방식에 따른 비화회로이며, 이는 수신단에서 역비화회로로 사용될 수도 있다.

제4도에 도시된 바와 같이, 종래의 주파수 반전 방식에 따른 비화회로는, 음성신호인 입력신호를 받아들이는 제1로우패스필터(LPF:Low Pass filter)(41)와; 상기 제1로우패스필터(41)의 출력신호와 소정 주파수를 가지는 분리신호(Fs)를 받아들이는 변조기(43)와; 상기 변조기(43)에서 출력되는 신호를 받아들여 출력신호(OUT)를 생성하는 제2로우패스필터(42)로 구성된다.

제1로우패스필터(41)는 입력신호(IN) 중 차단주파수(Cutoff frequency) 이하의 신호를 필터링한다. 변조기(43)는 분리주파수(Split frequency)(Fs)를 기준으로하여 그 좌우에 대칭되게 필터링된 신호의 반전신호가 나타나도록 한다. 제2로우패스필터(42)는 상기 변조기(43)의 출력신호 중 차단주파수 이하의 신호를 필터링하여 출력신호(OUT)를 얻는다.

제5도의 (a)∼(c)와 제6도의 (a)∼(c)는 제1,제2로우패스필터(41,42)의 차단주파수가 3.4KHz이고, 변조기(43)의 분리주파수(Fs)가 3.7KHz인 경우의 비화과정과 역비화과정을 각각 도시한 것이다.

제5도의 (a)는 제1로우패스필터(41)의 출력신호로서 3.4KHz 이하의 음성신호가 필터링되었음을 알 수 있다. 제5도의 (b)는 변조기(43)의 출력신호로서, 제1로우패스필터(41)에서 필터링된 신호가 반전되고, 이 반전된 신호가 3.7KHz의 분리주파수를 기준으로 좌우에 대칭적으로 나타난다. 제5도의 (c)는 제2로우패스필터(42)의 출력신호(OUT)로서, 변조기(43)의 출력신호 중 3.4KHz 이하의 신호가 필터링된다.

이에 따라, 제5도의 (c)에 도시된 바와 같이, 비화회로의 출력단에서는 입력신호의 주파수 성분이 반전된 신호가 얻어진다. 즉, 주파수 반전 방식에 따른 비화회로는 음성신호의 낮은 주파수 성분은 높은 주파수 성분으로, 높은 주파수 성분은 낮은 주파수 성분으로 변환시키므로써 음성신호를 비화시킨다.

상기 비화회로를 거친 비화된 음성신호는 수신단으로 전송되며, 수신단에서 역비화되어 원래의 음성신호가 얻어질 수 있다.

제6도의 (a)∼(c)는 제4도의 회로가 수신단에서 전송된 음성신호를 입력받아, 차단주파수 이하의 주파수 성분을 필터링하는 제1로우패스필터(41)의 출력신호이다. 제6도의 (b)는 변조기(43)의 출력신호로서, 상기 제1로우패스필터(41)의 출력신호를 반전한 후 분리주파수를 기준으로 하여 좌우에 반전된 신호가 대칭적으로 나타난다. 제6도의 (c)는 제2로우패스필터(42)의 출력신호로서, 상기 변조기(43)의 출력신호 중 소정 차단주파수 이하의 성분이 필터링되어 출력신호(OUT)로서 외부에 제공된다. 이 때, 제1,2로우패스필터(41,42)의 차단주파수와 변조기(43)의 분리주파수는 송신단의 비화회로의 그것과 동일해야 한다.

결과적으로, 제6도의 (c)에 도시된 바와 같이, 제2로우패스필터(42)의 출력단에서는 송신단의 입력신호(IN)와 동일한 음성신호가 얻어진다.

제7도의 (a)는 변조기(43)의 입력신호이며, 제7도의 (b)는 상기 입력신호에 대한 변조기(43)의 출력신호이다.

위에서 설명된 주파수 반전 방식에 따른 비화회로 및 역비화회로는 회로구성이 용이하다는 장점 때문에 널리 사용되고 있다.

반면, 변조기의 분리주파수만 알면 제3자에 의해 쉽게 도청가능하다는 약점이 있다. 또한, 변조기의 분리주파수와 정확히 일치하지 않더라도, 분리주파수 근처에서 쉽게 도청이 가능하다. 예를 들어, 송신측에서 분리주파수를 3.7KHz로 하여 비화시킬 경우, 도청하고자 하는 제3자가 정확한 분리주파수를 알지 못하고 3.5KHz 정도로 맞추면 쉽게 도청이 가능하다.

다음으로, 제8도를 참조하여 종래의 밴드전이 반전 방식에 따른 비화기술을 설명한다.

제8도의 (a),(b)는 비화되기 전 신호의 주파수에 따른 전력밀도를 도시한 그래프이고, 제8도의 (b)는 비화된 신호의 주파수에 따른 전력밀도를 도시한 그래프이다.

제8도의 (a),(b)에 도시된 바와 같이, 밴드전이 반전 방식에 따르면, 음성신호는 저주파수 대역(Low frequency band)과 고주파수 대역(High frequency band)으로 분할되고, 각각의 대역은 서로 치환된다.

이 방식에 따른 비화회로는 주파수 반전 방식보다 회로 구성이 복잡한 반면, 비교적 높은 비화정도(Security level)을 얻을 수 있다. 그러나, 밴드전이 반전 방식에 따른 비화회로는 여전히 제3자에 의해 도청될 수 있는 여지가 남아 있다.

이 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 기술적 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 음성신호를 저주파수 대역과 고주파수 대역으로 분리한 후 각각을 반전 또는 비반전하여 전송하고 수신시에 이를 복조함으로써 비화정도를 높일 수 있는 비화회로 및 역비화회로를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 이 발명에 따른 비화회로의 구성은,

입력신호의 잡음을 제거하기 위하여, 입력신호의 소정 주파수 이하의 신호성분을 통과시키는 로우패스필터링 수단과;

상기 로우패스필터링 수단의 출력신호를 입력받아 저주파수 대역을 분리하는 저주파수대역 분리수단과;

상기 저주파수대역 분리수단의 출력신호를 소정의 선택신호에 따라 반전 또는 비반전시키는 제1반전선택수단과;

상기 로우패스필터링 수단의 출력신호를 입력받아 고주파수 대역을 분리하는 고주파수대역 분리수단과;

상기 고주파수대역 분리수단의 출력신호를 소정의 선택신호에 따라 반전 또는 비반전시키는 제2반전선택수단과;

상기 제1 및 제2반전선택수단에서 출력되는 반전 또는 비반전된 저주파수대역신호와 반전 또는 비반전된 고주파수대역 신호를 합하여, 합해진 신호를 비화된 음성신호로서 외부에 제공하는 가산기를 포함하여 이루어진다.

상기한 이 발명에 따른 비화회로는, 상기 가산기의 후단에 연결되어 가산기에서 출력되는 음성신호를 소정의 선택신호에 따라 반전 또는 비반전시키는 제3반전선택수단을 부가하여 포함한다.

상기와 같이 구성된 이 발명의 비화회로에 따르면, 저주파수대역 분리수단과 고주파수대역 분리수단에 의해 음성신호가 고주파수대역과 저주파수대역으로 분리된다. 각 분리수단의 후단에 연결된 반전선택수단에 의해 상기 저주파수대역 신호와 고주파수대역 신호는 소정의 선택신호에 따라 각각 반전 또는 비반전된다.

가산기는 상기와 같은 저주파수대역 신호와 고주파수대역 신호를 합하여 외부에 제공하며, 가산기에 의해 제공되는 음성신호는 전송패널을 통해 수신단으로 송신된다.

이 때, 가산기의 출력신호인 음성신호는 부가된 제3반전선택수단에 의해 반전 또는 비반전될 수 있다.

즉, 원래 음성신호의 저주파수대역과 고주파수대역 각각은 제1 및 제2반전선택수단에 의해 반전 또는 비반전되도록 하고, 이렇게 하여 합해진 신호는 제3반전선택수단에 의해 다시 반전 또는 비반전되도록 함으로써 종래의 비화회로에 비해 비화정도를 매우 높일 수 있다.

이 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 이 발명에 따른 역비화회로의 구성은,

수신된 입력신호의 저주파수 대역을 분리하는 저주파수대역 분리수단과;

수신된 입력신호의 고주파수 대역을 분리하는 고주파수대역 분리수단과;

상기 제1 및 제2반전선택수단에서 출력되는 반전 또는 비반전된 저주파수대역신호와 반전 또는 비반전된 고주파수대역 신호를 합하여, 합해진 신호를 원래의 음성신호로서 외부에 제공하는 가산기와;

상기 가산기에서 출력되는 신호를 입력받아, 소정 주파수 이하의 저주파수 성분을 통과시키는 로우패스필터링 수단을 포함하여 이루어진다.

상기한 이 발명에 따른 역비화회로는, 상기 저주파수대역 분리수단과 고주파수대역 분리수단의 전단에 연결되어 수신된 신호를 소정의 선택신호에 따라 반전 또는 비반전시키는 제3반전선택수단을 부가하여 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 비화회로의 구성 블록도이고,

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 역비화회로의 구성 블록도이다.

먼저, 제1도 및 제2도의 (a)∼(d)를 참조하여 이 발명의 실시예에 따른 무선전화기의 비화회로를 설명한다.

제1도에 도시된 바와 같이, 이 발명의 실시예에 따른 무선전화기의 비화회로는, 입력신호(IN)를 받아들이는 제1로우패스필터(10)와; 상기 제1로우패스필터(10)의 출력신호를 받아들이도록 연결된 제2로우패스필터(11) 및 하이패스필터(13)와; 상기 제2로우패스필터(11)의 출력단에 연결되며, 제1분리신호(Fs1)를 받아들이도록 연결된 제1변조기(17)와; 상기 제2로우패스필터(11)의 출력단(A)의 제1변조기(17)의 출력단(B) 중의 어느 하나를 선택적으로 받아들일 수 있도록 연결된 스위치(S1)와; 상기 스위치(S1)의 출력단에 연결된 제3로우패수필터(12)와; 상기 하이패스필터(13)의 출력단에 연결되며, 제2분리신호(Fs2)를 받아들이도록 연결된 제2변조기(18)와; 상기 하이패스필터(13)의 출력단(C)과 제2변조기(18)의 출력단(D) 신호 중의 어느 하나를 선택적으로 받아들일 수 있도록 연결된 스위치(S2)와; 상기 스위치의 출력단에 연결된 제4로우패스필터(14)와; 상기 제3로우패스필터(12)의 출력신호를 제4로우패스필터(14)의 출력신호를 받아들이도록 연결된 가산기(20)와; 상기 가산기(20)의 출력신호를 받아들이도록 연결된 제5로우패스필터(15)와; 상기 가산기(20)의 출력단에 연결되며, 제3분리신호(Fs3)를 받아들이도록 연결된 제3변조기(19)와; 상기 제3변조기(19)의 출력단에 연결된 제6로우패스필터(16)와; 상기 제5로우패스필터(15)의 출력단(E)와 제6로우패스필터(16)의 출력단(F) 신호 중 어느 하나를 선택적으로 받아들일 수 있도록 연결된 스위치(S3)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 비화회로의 동작을 설명하기 전에, 제1로우패스필터(10)에 입력되는 음성신호는 300Hz~3400Hz 사이의 주파수 성분으로 제한되는 것으로 가정한다.

또한, 상기한 음성신호의 조건하에서 767Hz, 837Hz, 897Hz, 1018Hz, 1117Hz, 1297Hz, 1507Hz, 1853Hz, 2461Hz 중에 하나가 기본 분리신호의 주파수로서 선택되어 사용될 수 있으나, 이 발명의 기술적 범위는 상기한 주파수의 수치에 한정되지 않는다.

상기한 이 발명의 실시예에 따른 비화회로의 구성에서 각 스위치(S1,S2,S3)는 전자제어 스위치이며, 각 스위치(S1,S2,S3)에는 스위칭 상태를 제어하는 선택신호가 입력된다.

다음으로, 제2도를 참조하여 제1도에 도시된 이 발명의 실시예에 따른 비화회로의 동작을 설명한다.

전원이 인가되어 회로의 동작이 시작되면, 상술한 바와 같이 대역 제한된 음성신호가 입력신호로서 제1로우패스필터(10)에 입력된다.

제1로우패스필터(10)에서는 입력신호의 주파수 성분 중 차단주파수 이하의 성분이 통과되며, 이것은 신호에 포함되어 있는 고주파수 잡음성분을 제거하기 위한 것이다. 음성신호의 주파수가 300Hz~3400Hz로 대역제한 되어 있으므로, 제1로우패스필터(10)의 차단주파수를 3400Hz로 하는 것이 바람직하다. 제1로우패스필터(10)의 출력신호는 제2로우패스필터(11)와 하이패스필터(13)에 입력된다.

제2로우패스필터(11)와 하이패스필터(13)의 차단주파수는 서로 동일하며, 그 값은 기본 분리신호(Fs)의 주파수와 동일한 것으로 가정한다.

제2로우패스필터(11)는 차단주파수 이하의 주파수 성분을 통과시키며, 하이패스필터(13)는 차단주파수 이상의 주파수 성분을 통과시킨다. 결과적으로, 제2로우패스필터(11)의 출력단에서는 음성신호 중 저주파수대역 신호가 얻어지며, 하이패스필터(13)의 출력단에서는 음성신호 중 고주파수대역 신호가 얻어진다.

제2로우패스필터(11)의 후단에 연결된 제1변조기(17)에서는 입력된 저주파수대역 신호가 반전되며, 상기 반전된 저주파수대역 신호가 제1분리신호(Fs1)의 주파수를 중심으로 좌우에 대칭되게 나타난다. 이 때, 제1분리신호(Fs1)의 주파수는 기본 분리신호(Fs)의 주파수+300Hz인 것으로 가정한다.

마찬가지로, 하이패스필터(13)의 후단에 연결된 제2변조기(18)에서는 입력된 고주파수대역 신호가 반전되며, 상기 반전된 고주파수대역 신호가 제2분리신호(Fs2)를 중심으로 좌우에 대칭되게 나타난다. 이 때, 제2분리신호(Fs2)의 주파수는 기본 분리신호(Fs)의 주파수+3400Hz인 것으로 가정한다.

제2로우패스필터(11)와 제1변조기(17)의 출력단(A,B)에 연결된 스위치(S1)는 외부에서 제공된 선택신호에 따라 제2로우패스필터(11)의 출력신호 또는 제1변조기(17)의 출력신호 중 어느 하나를 선택한다. 만약, 스위치(S1)에 의해 제2로우패스필터(11)의 출력신호가 선택되면, 비반전 저주파수대역 신호가 선택되는 것이며, 스위치(S1)에 의해 제1변조기(17)의 출력신호가 선택되면, 반전 저주파수대역 신호가 선택된 것이다.

스위치(S1)에 의해 선택된 신호는 제3로우패스필터(12)에 입력되며, 제3로우패스필터에 의해 차단 주파수 이하의 주파수 성분이 통과된다. 이 때, 제3로우패스필터(12)의 차단주파수는 제1변조기(17)의 제1분리신호(Fs1)의 주파수와 동일하다.

만약, 스위치(S1)에 의해 반전 저주파수대역 신호가 선택되면, 제1분리신호(Fs1)의 주파수를 중심으로 좌우에 대칭되게 저주파수대역 신호가 나타나는데, 제3로우패스필터(12)에 의해 제1분리신호(Fs1)의 주파수보다 작은 신호성분만 통과된다.

하이패스필터(13)의 제2변조기(18)의 출력단(C,D)에 연결된 스위치(S2)는 외부에서 제공되는 선택신호에 따라 하이패스필터(13)의 출력신호 또는 제2변조기(18)의 출력신호 중 어느 하나를 선택한다. 만약, 스위치(S2)에 의해 하이패스필터(13)의 출력신호가 선택되면, 비반전 고주파수대역 신호가 선택되는 것이며, 스위치(S2)에 의해 제2변조기(18)의 출력신호가 선택되면, 반전고주파수대역 신호가 선택된 것이다.

스위치(S2)에 의해 선택된 신호는 제4로우패스필터(14)에 입력되며, 제4로우패스필터(14)에 의해 차단 주파수 성분이 통과된다. 이 때, 제4로우패스필터(14)의 차단주파수는 제2변조기(18)의 제2분리신호(Fs2)의 주파수와 동일하다.

만약, 스위치(S2)에 의해 반전 고주파수대역 신호가 선택되면, 제2분리신호(Fs2)의 주파수를 중심으로 좌우에 대칭되게 고주파수대역 신호가 나타나는데, 제4로우패스필터(14)에 의해 제2분리신호(Fs2)의 주파수보다 작은 신호성분만 통과된다.

상기한 바와 같이, 제3로우패스필터(12)와 제4로우패스필터(14)의 출력단에서는 저주파수대역 신호와 고주파수대역 신호가 각각 얻어지며, 상기 두 신호는 가산기(20)에 입력되어 합해진다. 가산기(20)에 의해 합해진 신호는 제5로우패스필터(15)와 제3변조기(19)에 제공된다.

제5,6로우패스필터(15,16)의 차단주파수는 3400Hz이며, 제3변조기(19)의 제3분리신호(Fs3)의 주파수는 제2분리신호(Fs2)의 주파수와 동일하다.

제3변조기(10)에서는 가산기(20)의 출력신호가 반전되고, 반전된 신호가 제3분리신호(Fs3)의 주파수를 중심으로 좌우에 대칭되게 나타난다. 제3변조기(19)의 출력신호는 제6로우패스필터(16)에 입력되며, 제6로우패스필터(16)에 의해 차단주파수 이하의 주파수 성분만 통과된다. 제5로우패스필터(15)에서는 가산기(20)의 출력신호 중 차단주파수 이하의 주파수 성분만 통과된다.

결국, 제5로우패스필터(15)의 출력단(E)에서는 비반전된 가산기(20)의 출력신호가 얻어지며, 제6로우패스필터(16)의 출력단(E)에서는 반전된 가산기(20)의 출력신호가 얻어진다.

제5로우패스필터(15)와 제6로우패스필터(16)의 출력단(E,F)에 연결된 스위치(S3)는 외부에서 제공되는 선택신호에 따라 반전 또는 비반전된 가산기(20)의 출력신호 중 어느 하나를 선택한다.

상기 스위치(S3)에 의해 선택된 신호는 비화회로의 출력신호(OUT)로서 외부에 제공되며, 이 제공된 신호는 전송채널을 통해 수신단에 송신된다.

제2도의 (a)~(d)는 상기 제1도에 도시된 비화회로에 있는 각 스위치(S1~S3)의 스위칭 상태에 따른 주파수 특성을 도시한 그래프로서, 가로축은 주파수이고 세로축은 전력밀도이다. 제2도의 (a)~(d)에서 '1'로 표기한 것은 저주파수대역이고, '2'로 표기한 것은 고주파수대역이다.

제2도의 (a)는 스위치 S1, S2, S3이 각각 A, C, E를 선택한 경우로서, 저주파수대역과 고주파수대역이 모두 비반전된 것이고, 전체신호의 대역도 비반전된 것이다.

제2도의 (b)는 스위치 S1, S2, S3이 각각 B, D, E를 선택한 경우로서, 저주파수대역과 고주파수대역이 모두 반전된 것이고, 전체신호의 대역은 비반전된 것이다.

제2도의 (c)는 스위치 S1, S2, S3이 각각 A, D, F를 선택한 경우로서, 저주파수대역은 비반전되고 고주파수대역은 반전된 것이고, 전체신호의 대역은 반전된 것이다.

제2도의 (d)는 스위치 S1, S2, S3이 각각 A, C, F를 선택한 경우로서, 저주파수대역과 고주파수대역은 비반전된 것이고, 전체신호의 대역은 반전된 것이다.

스위치(S1, S2, S3)가 3개이고 각각의 스위치가 두가지 상태를 가질 수 있으므로, 가능한 비화된 신호의 조합은 8가지이다. 제2도에는 그 중 4가지만 도시되어 있다.

상기 각 스위치(S1,S2,S3)에 입력되는 선택신호는 비화회로의 출력신호와 함께 수신단의 역비화회로에 전송되며, 역비화회로에 제공되어 원래의 신호를 복호로 역비화하는 과정에 이용된다.

다음으로, 제3도를 참조하여 이 발명의 실시예에 따른 무선전화기의 역비화회로를 설명한다.

설명의 편의상, 제3도에 도시된 역비화회로는 제1도에 도시된 비화회로에 대응하는 것으로 가정한다. 즉, 제1도의 비화회로에 의해 비화된 신호는 제3도의 역비화회로에 의해 역비화된다.

제3도에 도시된 바와 같이, 이 발명의 실시예에 따른 무선전화기의 역비화회로는, 입력신호를 받아들이도록 연결된 제1로우패스필터(30) 및 제1변조기(37)와; 상기 제1변조기(37)의 출력단에 연결된 제2로우패스필터(31)와; 상기 제1로우패스필터(30)와 제2로우패스필터(31)의 출력단(E,F) 신호를 선택적으로 출력 가능하도록 연결된 스위치(S31)와; 상기 스위치(S31)에서 선택된 신호를 받아들이도록 연결된 제3로우패스필터(32) 및 하이패스필터(34)와; 상기 제3로우패스필터(32)의 출력단에 연결된 제2변조기(38)와; 상기 제3로우패스필터(32)와 제2변조기(38)의 출력단(A,B) 신호를 선택적으로 출력 가능하도록 연결된 스위치(S32)와; 상기 스위치(S32)의 출력단에 연결된 제4로우패스필터(33)와; 상기 하이패스필터(34)의 출력단에 연결된 제3변조기(39)와; 상기 하이패스필터(34)와 제3변조기(39)의 출력단(C,D)신호를 선택적으로 출력 가능하도록 연결된 스위치(S33)와; 상기 스위치(S33)의 출력단에 연결된 제5로우패스필터(35)와; 상기 제4로우패스필터(33)와 제5로우패스필터(35)의 출력신호를 받아들이도록 연결된 가산기(40)와; 상기 가산기(40)의 출력신호를 받아들이도록 연결된 제6로우패스필터(36)로 구성된다.

상기 역비화회로의 구성에서, 각 스위치 S31, S32, S33는 제1도의 비화회로의 스위치 S3, S2, S1에 차례로 대응하며, 전송된 각 스위치 S1, S2, S3의 선택신호는 스위치 S33, S32, S31에 차례로 인가된다.

상기 역비화회로의 입력신호(IN)는 전송채널을 통해 수신된 신호로서, 비화회로의 출력신호이다.

전원이 인가되어 회로의 동작이 시작되면, 수신된 음성신호가 입력신호(IN)로서 제1로우패스필터(30)와 제1변조기(37)에 입력된다.

제1변조기(37)는 제1도의 비화회로에서 제3변조기(19)에 대응하며, 분리신호의 주파수도 동일하다.

이에 따라, 제1변조기(37)는 이미 설명한 비화회로에서와 같은 방법으로 입력신호(IN)를 반전하며, 반전된 신호는 제2로우패스필터(31)에 출력된다.

제1로우패스필터(30)와 제2로우패스필터(31)는 각각 제1도의 제5로우패스필터(15)와 제6로우패스필터(16)에 대응하며, 차단주파수는 대응하는 필터의 차단주파수와 동일하다.

제1,제2로우패스필터(30,31)는 입력신호를 필터링하여 스위치(S31)에 제공하며, 스위치(S31)는 전송되어 온 비화회로의 스위치(S3)에 인가되는 선택신호에 따라 둘 중 하나의 입력신호를 선택한다. 스위치(S31)에 의해 선택된 신호는 제3로우패스필터(32)와 하이패스필터(34)에 제공된다.

제3로우패스필터(32)와 하이패스필터(34)는 각각 제1도의 제2로우패스필터(11)와 하이패스필터(13)에 대응하며, 차단주파수는 대응하는 필터의 차단주파수와 동일하다.

이에 따라, 제3로우패스필터(32)에 의해 입력신호 중 저주파수대역 신호가 검출되며, 하이패스필터(34)에 의해 입력신호 중 고주파수대역 신호가 검출된다.

제3로우패스필터(32)와 하이패스필터(34)의 후단에 연결된 변조기(38,39) 각각은 제1도의 제1변조기(17)와 제2변조기(18)에 대응하며, 각각의 분리신호의 주파수도 대응하는 변조기의 분리신호의 주파수와 동일하다.

변조기(38)는 제3로우패스필터(32)에서 출력되는 저주파수대역 신호를 반전하며, 변조기(39)는 하이패스필터(34)에서 출력되는 고주파수대역 신호를 반전한다.

스위치(S32)는 제3로우패스필터(32)와 변조기(38)의 출력단(A,B) 신호 중 어느 하나를 선택하며, 스위치(S33)는 하이패스필터(34)와 변조기(39)의 출력단(C,D) 신호 중 어느 하나를 선택한다. 이때 각 스위치 S32, S33는 제1도의 스위치 S1, S2에 차례로 대응하며, 각각의 선택신호는 대응하는 스위치의 선택신호와 동일하다.

예를 들어, 제1도의 비화회로에서 스위치(S1)가 단자(B)를 선택하여 반전된 저주파수대역 신호가 선택되면, 역비화회로에서 스위치(S32)는 단자(B)를 선택하여 수신된 저주파수대역 신호 중 반전된 쪽이 선택되도록 한다. 따라서, 최초 음성신호의 저주파수대역 신호는 비화회로에서 반전되고 역비화회로에서 다시 반전되므로, 스위치(S32)에서 선택된 신호는 원래의 저주파수대역 신호가 될 수 있다.

각 스위치(S32,S33)에서 선택된 신호는 제4로우패스필터(33)와 제5로우패스필터(35)에 입력되며, 각 로우패스필터(33,35)에 의해 필터링되어 원래의 저주파수대역 신호와 고주파수대역 신호가 얻어진다. 이때, 제4로우패스필터(33)와 제5로우패스필터(35)는 제1도의 제3로우패스필터(12)와 제4로우패스필터(14)에 차례로 대응하며, 각 필터(34,35)의 차단주파수는 대응하는 필터의 차단주파수와 동일하다.

두 필터(33,35)의 출력신호는 가산기(40)에 의해 합해지며, 합해진 신호는 제6로우패스필터(36)에 입력된다. 제6로우패스필터(36)는 3400Hz의 차단주파수를 가지며, 이 차단주파수 이하의 주파수성분이 검출되어 출력신호(OUT)로서 외부에 제공된다.

상기 필터(36)의 출력신호(OUT)는 제1도의 비화회로 입력신호(IN)와 동일한 것이다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따르면, 음성신호를 저주파수대역 신호와 고주파수대역 신호로 분리하고, 분리된 대역신호 각각을 선택적으로 반전 또는 비반전시키며, 각 대역신호를 다시 합하여 전송함으로써 비화정도를 더욱 높일 수 있는 비화회로와 역비화회로를 제공할 수 있다.

또한, 상기 합해진 신호를 전송하기 전에, 합해진 신호를 선택적으로 반전 또는 비반전시킬 수 있도록 함으로써 비화효율을 더욱 높일 수 있다.

Claims

입력신호의 잡음을 제거하기 위하여, 입력신호의 소정 주파수 이하의 신호성분을 통과시키는 로우패스필터링 수단과; 상기 로우패스필터링 수단의 출력신호를 입력받아 저주파수 대역을 분리하는 저주파수대역 분리수단과; 상기 저주파수대역 분리수단의 출력신호를 소정의 선택신호에 따라 반전 또는 비반전시키는 제1반전선택수단과; 상기 로우패스필터링 수단의 출력신호를 입력받아 고주파수 대역을 분리하는 고주파수대역 분리수단과; 상기 고주파수대역 분리수단의 출력신호를 소정의 선택신호에 따라 반전 또는 비반전시키는 제2반전선택수단과; 상기 제1 및 제2반전선택수단에서 출력되는 반전 또는 비반전된 저주파수대역 신호와 반전 또는 비반전된 고주파수대역 신호를 합하여, 합해진 신호를 비화된 음성신호로서 외부에 제공하는 가산기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무선전화기의 비화회로.
제1항에 있어서, 상기 가산기의 후단에 연결되어, 가산기에서 출력되는 음성신호를 소정의 선택신호에 따라 반전 또는 비반전시키는 제3반전선택수단을 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전화기의 비화회로.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 저주파수 분리수단은 저주파수대역과 고주파수대역을 분리하기 위한 소정의 차단주파수를 가지는 로우패스필터인 것을 특징으로 하는 무선전화기의 비화회로.
제3항에 있어서, 상기한 고주파수 분리수단은 상기 저주파수 분리수단의 차단주파수와 동일한 차단주파수를 가지는 로우패스필터인 것을 특징으로 하는 무선전화기의 비화회로.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 제1반전선택수단은 소정의 주파수를 가지는 분리신호를 입력받아, 상기 저주파수 분리수단에서 출력되는 저주파수대역 신호를 반전하는 제1변조기와; 외부에서 제공되는 선택신호에 따라, 상기 제1변조기에서 출력되는 반전 저주파수대역 신호 또는 상기 저주파수 분리수단에서 출력되는 비반전 저주파수대역 신호 중 어느 하나를 선택하는 제1스위치 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전화기의 비화회로.
제5항에 있어서, 상기한 제1반전선택수단은 상기 제1변조기의 분리신호의 주파수와 동일한 차단주파수를 가지며, 상기 제1스위칭 수단에서 선택된 신호를 입력받아, 상기 차단주파수 이하의 성분을 통과시키는 로우패스필터를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전화기의 비화회로.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 제2반전선택수단은 소정의 주파수를 가지는 분리신호를 입력받아, 상기 고주파수 분리수단에서 출력되는 고주파수대역 신호를 반전하는 제2변조기와; 외부에서 제공되는 선택신호에 따라, 상기 제2변조기에서 출력되는 반전고주파수대역 신호 또는 상기 고주파수 분리수단에서 출력되는 비반전 고주파수대역 신호 중 어느 하나를 선택하는 제2스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전화기의 비화회로.
제7항에 있어서, 상기한 제2반전선택수단은 상기 제2변조기의 분리신호의 주파수와 동일한 차단주파수를 가지며, 상기 제2스위칭 수단에서 선택된 신호를 입력받아, 상기 차단주파수 이하의 성분을 통과시키는 로우패스필터를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전화기의 비화회로.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 선택신호는 전송채널을 통해 수신단의 역비화회로에 전송되어 역비화과정에 이용됨을 특징으로 하는 무선전화기의 비화회로.
제2항에 있어서, 상기한 제3반전선택수단은 소정의 주파수를 가지는 분리신호를 입력받아, 상기 가산기에서 출력되는 신호를 반전하는 제3변조기와; 외부에서 제공되는 선택신호에 따라, 상기 제3변조기에서 출력되는 반전 신호 또는 상기 가산기에서 출력되는 비반전 신호 중 어느 하나를 선택하는 제3스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전화기의 비화회로.
수신된 입력신호의 저주파수 대역을 분리하는 저주파수대역 분리수단과; 상기 저주파수대역 분리수단의 출력신호를 소정의 선택신호에 따라 반전 또는 비반전시키는 제1반전선택수단과; 수신된 입력신호의 고주파수 대역을 분리하는 고주파수대역 분리수단과; 상기 고주파수대역 분리수단의 출력신호를 소정의 선택신호에 따라 반전 또는 비반전시키는 제2반전선택수단과; 상기 제1 및 제2반전선택수단에서 출력되는 반전 또는 비반전된 저주파수대역 신호와 반전 또는 비반전된 고주파수대역 신호를 합하여, 합해진 신호를 원래의 음성신호로서 외부에 제공하는 가산기와, 상기 가산기에서 출력되는 신호를 입력받아, 소정 주파수 이하의 저주파수 성분을 통과시키는 로우패스필터링 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선전화기의 역비화회로.
제11항에 있어서, 상기 저주파수대역 분리수단과 고주파수대역 분리수단의 전단에 연결되어 수신된 신호를 소정의 선택신호에 따라 반전 또는 비반전시키는 제3반전선택수단을 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전화기의 역비화회로.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 각 선택신호를 송신단의 비화회로에 적용된 것으로서, 전송채널을 통해 수신된 것임을 특징으로 하는 무선전화기의 역비화회로.