DE2434877B2 - Einrichtung zur verschleierten uebertragung von sprachsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur verschleierten Übertragung von Sprachsignalen, bei der auf der Sendeseile der Verschleierungscode in zeitlicher Folge variierbar ist und die Verschleierung auf der Empfangsseite in der gleichen zeitlichen Folge wieder rückgängig gemacht wird. Insbesondere handelt es sich um eine Einrichtung ohne gegenseitige Steuerung des Codewechsels durch die Endstellen des Übertragungsv\ eges. Es ist z. B. aus der DT-PS 12 73 002 bereits, bekannt, m

Einrichtungen zur verschleierten Übertragung von

Sprachsignalen das Sprachfrequenzband in mehrere

gleich breite Teilbänder aufzuteilen und die Teilbande:

miteinander zu vertauschen.

Zur Vertauschung der Teilbänder sind verschiedene Verfahren aus der obengenannten Druckschrift bekannt. Beispielsweise trifft bei der sogenannten Bildumschaltung ein Vertauscher die Auswahl von ;; aus In Modulatoren, denen jeweils eine feste Trägerfrequenz zugeordnet ist. Bei der sogenannten Trägeruni-

schaltung ist in jedem Teilbandkanal eine feste Drrchschaltung von zwei Modulatoren für eine erste und zweite Frequenzumsetzung über ein Einheitsfilier vorgesehen, wobei ein Vertauscher die Auswahl von η aus 2/7 Trägerfrequenzen trifft.

Bei geeigneter Vertauschung läßt sich mit Hilfe der genannten Verfahren erreichen, daß die übertragene Sprache unverständlich ist und dadurch ein unbefugtes Mithören von Telefongesprächen vermieden wird. Dabei steigt die Sicherheit gegen unberuftes Mithören

mit häufigerem Codewechsel bzw. bei laufender Änderung des Vertauschungscodes in kürzeren Zeilabständen. Eine untere Grenze der Schrittlänge bzw. Schrittdauer ergibt sich allerdingt aus der Slörwirkung des unvermeidbaren Schaltgeräusches, dem Synchronisierungsfehler zwischen den Verschleierungsgeräten des Sprechkreises sowie gegebenenfalls dem zeitabhängigen Auseinanderlaufen des sende- und empfangsseiiigen Schalttaktes.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein unbefugtes Mithören

der verschleierten Sprache gegenüber verschiedenen vorbekannten Einrichtungen weiter zu erschweren. Insbesondere soll die schaltgeräusch- und synchronisationsbedingte untere Grenze der Schrittlänge weiter nach kleineren Werten hin verschoben werden.

Es ist eine Erkenntnis im Rahmen der Erfindung, daß bei der Verwendung von Schrittlängen unterschiedlicher Dauer für Störungen, die durch unvermeidbare Schaiiknacke und Synchronisationsfehler hervorgerufen werden, im Falle von ungleich großen Schrittlängen die mittlere Schrittlänge ausschlaggebend ist, so daß in diesem Fall relativ kurze Schrittlängen mit verhältnismäßig geringen Störungen verbunden sind.

Gemäß der Erfindung wird die Einrichtung der vorstehend näher bezeichneten Art derart ausgebildet, daß zusätzlich zu der zeitlichen Folge des Codes auch die Länge der einzelnen bei der Codefolge vorgesehenen Schritte in sende- und empfangsseitig gleicher Schrittlängenfolge synchron steuerbar ist. Insbesondere werden dabei zwei, vorzugsweise getrennt voneinander gesteuerte, Programmabläufe, nämlich eine Verschleierungscodefolge und eine Schrittänderungsfolge, einander überlagert. Das Verhältnis von minimaler zu maximaler Schrittlänge liegt dabei zweckmäßigerweise

im Bereich von t : 2 bis 1 :8. Die Schrittdauer- «euerung erfolgt insbesondere unstetig.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich in vorteilhafter fVeise eine Erhöhung der Sicherheit gegen unbefugtes Mithören, verbunden mit einem bezogen auf die minimale Schrittdauer besonders geringen schaltbedingten Störgeräusch.

In Weiterbildung der Erfindung wird die Einrichtung derart ausgebildet, daß bei der Einrichtung zur verschleierten Übertragung von Sprachsignalcn auf der Sendeseite eine Aufteilung des Sprachsignalbandes in Teilbänder vorgenommen, durch Vertauschung von Teilbändern nach einem selbsttätig und entsprechend der mit Hilfe des Codefolgegebers vorgebbaren Codefolge schrittweise einstellbaren Code ein Übertra·

ngsband gebildet und auf der Empfangsseite die vorgenommene Vertauschung rückgängig gemacht _wird Die Breite der einzelnen Teilbänder kann dabei gleich oder verschieden groß sein.

Bei Codefolgegebern für Spraehverschleierungsgeräte ist es im allgemeinen üblich, daß sie im Rhythmus eines zugeführten Taktes in zeitlicher Folge Signale bzw. in codierter Form Zahlen abgeben, die jeweils einer der verwendeten Vertauschungskombination zugeordnet sind. Unter Verwendung eines derartigen Codefolgegebers kann man in definiert unregelmäßiger Weise den Codefolgegeber fortlaufend für eine variable Zeitdauer anhalten, so daß sich eine zeitweilige Blockierung bzw. Unterbrechung der Fortschaltung ergibt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Einrichtung zur verschleierten Übertragung von Sprachsignalen derart ausgebildet. daß der Codefolgegeber mit Hilfe einer hinsichtlich der Impulsfolgefrequenz steuerbaren Impulsfolge mit variabler Taktfrequenz taktsteuerbar ist. Dabei wird der Codefolgegeber in definiert unregelmäßiger zeitlicher Folge weitergeschaltet. -,.,,,

Die gleichsam einander überlagerten Zahlenfolgen lassen sich in Weiterbildung der Erfindung dadurch besonders schwer feststellen, daß die Periodendauer der Codefolge einerseits und die der Schriulängenfolge andererseits ungleich lang sind.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Schnttlängenfolge Schrittlängen enthält, die ein nicht ganzzahliges Vielfaches der kürzesten Schrittlänge sind. Dabei läßt sich die Struktur der verschleierten Sprachsignale dann besonders schwer ermitteln, wenn die Schrittlängenfolee im wesentlichen oder nur Schrittlängen enthält, die ein nicht ganzzahliges Vielfaches der kürzester. Schrittlänge sind. . .

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Einrichtung derart ausgebildet, daß ein zur Steuerung der Schrittlänge vorgesehener Schrittlängenfolgegeber einen sowohl taktsteuerbaren als auch hinsichtlich seines Teilerverhältnisses mit Hilfe einer Zahlenfolge steuerbaren Frequenzteiler enthält. Die zur Steuerung bzw Programmierung des Frequenzteilers dienenden Zahlen können dabei in gleicher oder ungleicher zeitlicher Folge zugeführt werden. Insbesondere können die Impulse, mit denen ein dem Frequenzteiler vorgeschalteter Zufallsgenerator gesteuert wird, dem Ausgang des Frequenzteilers entnommen werden.

Dabei ist es in vorteilhafter Weise möglich, den taktsteuerbaren und einstellbaren Frequenzteiler bei bereits vorhandenen Einrichtungen zur Teilbandvertau- °5 schung zwischen Taktgenerator und Codcfolgegebcr einzufügen, so daß sich mit Hilfe einer einfach Zusatzeinrichtung eine wesentliche Verbesserung erzielen läßi. _

Ein besonders einfacher Aufbau der Einrichtung labt sich ferner dadurch erzielen, daß ein zur Steuerung der Schrittlänge vorgesehener Schrittlängenfolgegeber insbesondere teilweise Bestandteil des Codefolgegebers ist Dabei können insbesondere für die Bildung der Codefolge nicht ausgenutzte Teile bzw. Stufen eines Codefolgegebers in den Schrittlängenfolgegeber einbezogen werden. . .

In Weiterbildung der Erfindung wird die Einrichtung derart ausgebildet, daß ein im Codefolgegeber enthaltener Zahlenfolgegeber, der an einer Anzahl von Ausgängen Folgen von Binärsignalen abgibt, an einer ersten Gruppe seiner Ausgänge eine erste Zahlenfolge zur Steuerung der Codefolge und an einer zweiten Gruppe von Ausgängen eine zweite Zahlenfolge zui Steuerung des Schrittlängengebers enthalt. Dabei können ein oder mehrere Ausgänge gegebenenlalls auch den beiden Gruppen gemeinsam angehören.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, die sich auf Einrichtungen zur Teilbandvertauschung bezichen. Es zeigt .

Fig 1 den Ausschnitt eines Sendeteils einer tinncntung zui Übertragung eines verschleierten Sprachbandes, der zwei von einander unabhängige Quasi-Aitaiisgeneratoren enthält, . .

- F i - 2 den Ausschnitt eines Sendeteils einer tinrichlung zur Übertragung eines verschleierten Sprachbandes bei dem die Codefolge und die Schrittlängenfolge mit Hilfe ein und desselben Quasi-Zufallsgenerators gesteuert werden.

Der in Fig. 1 bzw. Fig. 2 gezeigte Te.lbandvertauscher enthält eine Umschalteeinrichtung U zur Umschaltung von Trägerfrequenzen Die Umschalteeinnchtung t'isi jeweils aus mehreren Umschalteeinhe.ten Ub zusammengesetzt. Diese Umschalteeinheiten werden mit Hilfe des Quasi-Zufallsgenerators ZI, der eine Zahlenfolge bzw. Codefolge im 1-aus-n-Code liefert, dieser Codefolge entsprechend nacheinander eingeschaltet Die Umschalteeinheiten UE enthalten jewe.Is in einer vorbestimmten Kombination steuerbare Schaller zwischen ankommenden und abgehenden Leitungen. Ankommende und abgehende Leitungen der Umschalteeinheiten UEsmd jeweils vielfach geschaltet.

Wem. z.B. nur fünf Träger aus fünf möglichen auszuwählen sind, enthält jede der Umschaliee.nhe.ten UE beispielsweise fünf Schalttransistoren, die im angesteuerten Zustand die Vertauschungsmodulatoren in der für die jeweilige Vertauschungsart erforderlichen Weise mit der Einrichtung TV (Trägererzeugung)

^Di" codeabhängige Vertauschung der Träger kann auch auf andere Weise, z. B. mit Hilfe entsprechend geschalteter Multiplexer od. dgl. vorgenommen werden. Dabei können die Zahlen der Zahlenfolge anstatt >m 1-aus-n-Code insbesondere binärcodierte Parallehnfor-

DTrQuäSg Zl wird seinerseits

schrittweise fortgeschaltet.

Die Codeschrittdauer ist variabel gestaltet, wöbe, die Schrittlängenvariation durch einen P«>g^ra™"^ier$^a™ Taktgeber, bestehend aus der Einrichtung 7V und den wahlweise wirksamen Frequenzteilern FT bis hl». gesteuert wird. Auf diese Weise wird der Verschleierunescodc in wechselnden kurzen Zeitabständen laufend geändert, wobei die Codefolgepenode und die Schrittlängenfolgeperiode zweckmäßigerweise sehr

lang gewählt werden, so daß sich praktisch eine Zufallsverteilung ergibt. Vorzugsweise sind dabei Codc- und Schrittlängenperiode verschieden lang. Es überlagern sich dann zwei Programmabläufc. Maßgebliche Kriterien der Verschleierung sind daher nicht wie bei der eingangs genannten bekannten Einrichtung nur eine Codewechselzeit und eine Codefolgc, sondern zusätzlich die Sehriulängenfolge und der Beginn der Schrittlängenperiode.

Der Codefolgegeber Zl wird jeweils mit Hilfe einer Impulsfolge schrittweise fortgeschaltet, die durch programmierbare Frequenzteilung aus dem Takt T\ gewonnen wird.

Der von der Einrichtung TV zur Trägererzeugung gelieferte Takt Π wird entsprechend Fig. 1 mehreren Frequenzteilern FTI bis FT8 zugeführt, von denen mit Hilfe des nachgeschalteten Multiplexers M jeweils ein einziger an den Takteingang des Quasi-Zufallsgenerators Z1 angeschlossen ist. Der variable Frequenzteiler liefert den Takt T2, mit dessen Hilfe der zweite Quasi-Zufallsgenerator Zl gesteuert wird. Dieser Quasi-Zufallsgenerator Z2 liefert an drei Ausgängen binäre Zahlenfolgen, die eine Adresse für den jeweils anzuschaltenden Frequenzteiler darstellen.

Bei der Einrichtung nach Fi g. 2 ist in die Zuführung des Taktes Π zum Quasi-Zufallsgenerator Zl ein programmierbarer Frequenzteiler FT eingefügt, der z.B. entsprechend Fig. 1 aufgebaut sein kann. Abweichend von Fig. 1 enthält der Quasi-Zufallsgenerator Zl außer den zur Steuerung der Trägerumschaltung dienenden Teil ZIl einen für diese Steuerung nicht ausgenutzten Teil Z12. Dieser zusätzliche Teil Z12 liefert eine Binärfolge zur Steuerung des Frequenzteilers FT. Die beiden anderen Steuereingänge des Frequenzteilers FT sind an den Teil ZIl des Quasi-Zufallsgenerators Zl angeschlossen. Dabei kann die Umsehalteeinrichtung gegebenenfalls an dieselben Ausgänge des Teiles ZIl angeschlossen sein wie der Frequenzteiler FT.

Alle miteinander verkehrenden Sprachbandvertauscher erhalten zweckmäßigerweise eine quarzgesteuerte Takterzeugung, wobei in größeren Zeitabständen die Schaltphasen der einzelnen Takte aufeinander abgestimmt werden. Der Takt wird daoei mit geringem Aufwand aus dem Quarzgenerator der für den Sprachbandvertauscher ohnehin erforderlichen Einrichtung TV zur Trägererzeugung abgeleitet.

Erzeugung der variablen Taktzeiten kann andererseits mit handelsüblichen Bausteinen, insbesondere TTL- oder C MOS-Bausteinen vorteilhaft vorgenommen werden, die außer einem Takteingang und einem Ausgang mehrere Programmiereingänge aufweisen, die über Steuerleitungen an den Quasi-Zufallsgenerator angeschlossen werden.

Derartige Bausteine haben insbesondere vier Programmiereingänge »8«, »4«, »2« und »1«. Das Teilerverhältnis des Bausteines entspricht dabei der an die Programmiereingänge angelegten Binärzahl.

Bei einem Teilerverhältnis 1 :0 würde der Frequenzteiler am Ausgang keine Impulse zur Weiterschaltung des Zufallsgenerators abgeben. Da das Teilerverhältnis Null daher nicht vorkommen darf, der Quasi-Zufallsgenerator jedoch auch die Zahl 0 lielert, wird eituT Jer vier Eingänge zweckmäßigerweise auf H-Potential gelegt. An die übrigen Eingänge werden 3 Bit des Quasi-Zufallsgenerator angelegt. Man erhält damit, je nachdem welcher Eingang auf Η-Potential liegt, vier verschiedene Reihen mit je acht verschiedenen Tcilervcrhältnissen. Die Taktzeit am Ausgang entspricht der mit dem jeweiligen Teilerverhältnis multiplizierten Eingangstaktzeit.

ίο Zum Beispiel hat die Reihe mit auf »H«-Potenlial liegenden »8«-Eingang die Zahlen 8. 9, 10, 11, 12, 13. 14 und 15, von denen keine ein ganzzahliges Vielfaches der kleinsten Zahl ist. Die Variation der Schrittdauer ist dabei nicht auf ganzzahligen Vielfachen der kürzesten Schrittdauer aufgebaut. Ein für die kürzesten Schritte ermittelter Takt ergibt keinen Rahmen für die länger dauernden Schritte. Die minimale Schrittlänge ist insbesondere höchstens gleich der Dauer eines kurzen Sprachlautes.

Werden zwei Eingänge des Bausteines fest verdrahtet, wobei ein Eingang auf L-Poteniial geschaltet werden kann, dann stehen insgesamt achtzehn verschiedene Reihen mit jeweils vier Teilerverhältnissen zur Verfügung.

Gestaltet man die Anschaltung der Steuerleitungen und das Anlegen des festen Portentials einstellbar, so ergibt sich eine einfache Möglichkeit für einen Wechsel der Schrittlängenfolge.

Im praktischen Betrieb schalten die Verschleierungsgeräte an den beiden Enden eines Sprechkreises nicht genau synchron. Man muß vielmehr mit einem kleinen Einslellfehler rechnen. Dieser Effekt tritt z. B. bei Kurzwellen-Einseitenband-Sprechkreisen besonders deutlich in Erscheinung. Aber auch bei ganz exakter Synchronisierung ergeben sich nach kurzer Zeit Schaltfehler, weil die Taktgeneratoren der einzelnen Verschleierungsgeräte aus verschiedenen Gründen geringfügig von ihrer Sollfrequenz abweichen. In der Zeit der Schaltdifferenz wird die Sprache nicht entschleiert, die Sprechspannungen wirken wie eine in den Sprechkreis von außen eindringende starke Störspannung.

Die Störw'rkung der Schaltfehler nimmt mit dci Verkürzung der Schrittdauer laufend zu. Zu dei Störwirkung der Schaltfehler kommen bei der Decodierung noch weitere Störeinfiüsse hinzu, man kann dahei nicht auf beliebig kurze Codeschritte gehen.

Die in den Figuren gezeigten Einrichtungen bieter

jedoch die Möglichkeit, Schritte der Schrittfolge zi verkürzen, ohne den störenden Einfluß der Schaltfehlei bei der Entschleierung zu erhöhen, sofern die mittlen Schrittlänge bzw. Schrittdauer beibehalten wird. Die Störimpulse folgen bei variabler Schrittdauer unregel mäßig, bei konstanter Dauer äquidistant aufeinander Die Summe der Störimpulszeiten ist in beidei Schrittfolgen bei gleicher mittlerer Schrittlänge gleicl groß. Somit ist auch ihre Störwirkung etwa gleich.

Die Schrittlängensteuerung kann fest verdrahtet unc

wie in F i g. 2 gezeigt, teilweise mit der Codefolgeperio de verkoppelt sein. Besonders vorteilhaft ist es, wem sich Codefolge- und Schrittlängtnperiode getrenn einstellen lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   !.Einrichtung zur verschleierten Übertragung von Sprachsignalen, bei der auf der Sendeseite der Verschleierungscode in zeitlicher Folge variierbar IS', und die Verschleierung auf der Empfangsseite in <er gleichen zeitlichen Folge wieder rückgängig gemacht wird, dadurch gekennzeichnet, iaß zusätzlich zu der zeitlichen Folge des Codes tuch die Länge der einzelnen bei der Codefolge vorgesehenen Schritte ind sende- und empfangsseilig gleicher Schrittlängenfolge synchron steuerbar ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennleichnet, daß bei der Einrichtung zur verschleierten Übertragung von Sprachsignalen auf der Sendeseile eine Aufteilung des Sprachsignalbandes in Teilbän-Ider vorgenommen, durch Vertauschung von Teilbändern nach einem selbsttätig und entsprechend der mit Hilfe des Codefolgegebers vorgebbaren Codefolge schrittweise einstellbaren Code ein Übertragungsband gebildet und auf aer Empfangs- »eite die vorgenommene Vertauschung rückgängig gemacht wird.
3. 3 Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Codefolgegeber (Quasi-Zufallsgenerator Zl) mit Hilfe einer hinsichtlich der Impulsfolgefrequenz steuerbaren Impulsfolge takt-Iteuerbar ist.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Periodendauer der Codefolge einerseits und die der Schrittlängenfolge andererseits ungleich lang sind.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittlängenfolge Schrittlängen enthält, die ein nicht ganzzahliges Vielfaches der kürzesten Schrittlänge sind.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittlängenfolge nur Schrittlängen enthält, die ein nicht ganzzahliges Vielfaches der kürzesten Schrittlänge sind.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Steuerung der Schrittlänge vorgesehener Schrittlängenfolgegeber einen sowohl taktsteuerbaren als auch hinsichtlich seines Teilerverhältnisses mit Hilfe einer Zahlenfolge steuerbaren Frequenzteiler(FTJemhäh(Fig. 2).
8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Steuerung der Schrittlänge vorgesehener Schrittlängenfolgegeber insbesondere teilweise Bestandteil des Codefolgegebers ist (F ig. 2).
9. 9. Einrichtung nacli Anspruch 7, dadurch gekenn-Eeichnet, daß ein im Codefolgegeber enthaltener Zahlenfolgegeber, der an einer Anzahl von Ausgängen Folgen von Binärsignalen abgibt, an einer ersten Gruppe seiner Ausgänge eine erste Zahlenfolge zur Steuerung der Codefolge und an einer zweiten Gruppe von Ausgängen eine zweite Zahlenfolge zur Steuerung des Schrittlängengebers enthält.
10. 10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Schrittlänge höchstens gleich der Dauer eines kurzen Sprachlautes ist.
11. 11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Code

    folge- und Schriulängenfolgeperiode getrennt ein steiibarsind.