DE878967C

DE878967C - Testing device for telephony encryption devices

Info

Publication number: DE878967C
Application number: DEL9483A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl-Ing Hofmann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1951-07-05
Filing date: 1951-07-05
Publication date: 1953-06-08

Description

Prüfeinrichtung für Telefonie-Verschlüsselungseinrichtungen Drahtlose Telefonieübertragungen leiden bei normaler Übertiagung an dem Mangel, daß sie ein unbefugtes Mithören mit verhältnismäßig einfachen Mitteln gestatten. Man hat daher verschiedene Verfahren entwickelt, um die einzelnen Gespräche verschlüsselt zu übertragen und damit die Mithörmöglichkeit zum mindesten sehr zu erschweren. So ist u. a. folgendes `'erfahren bekannt: Das normalerweise für ein Gespräch benötigte Frequenzband von etwa 25o bis 3ooo Hz wird in mehrere Teilbänder unterteilt. Diese Teilbänder werden in einer Verschlüsselungseinrichturig in ihrer Reihenfolge gegeneinander v ertäiischt und außerdem noch zum Teil invertiert. Dieses verschlüsselte Sprachband wird dann übertragen und am Empfangsort durch eine gleiche, synchron arbeitende Einrichtung in die normale Reihenfolge und Lage zurückgebracht. Hierbei kann der Schlüssel, d. h. die Vertauschung und Lageveränderung der einzelnen Teilbänder, nach einem vorgegebenen Schema laufend geändert werden.Test facility for wireless telephony encryption facilities Telephony transmissions suffer from the lack of a normal transmission Allow unauthorized eavesdropping with relatively simple means. One therefore has various procedures developed to transmit the individual conversations in encrypted form and thus at least to make the possibility of eavesdropping very difficult. So is i.a. the following '' experienced known: The frequency band normally required for a conversation from around 25o to 3,000 Hz is divided into several sub-bands. These subbands are in an encryption facility in their order against each other and also partly inverted. This encrypted voice band is then transmitted and at the receiving point by an identical, synchronously operating device returned to the normal order and location. Here the key, d. H. the exchange and change of position of the individual sub-bands, after one given scheme can be changed continuously.

Eine derartige Einrichtung erfordert eine verhältnismäßig umfangreiche Anordnung von Relais, Frequenzumsetzern usw., die im Störungsfalle nicht ohne weiteres zu übersehen ist.Such a device requires a relatively extensive one Arrangement of relays, frequency converters, etc., which are not readily available in the event of a fault is to be overlooked.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfeinrichtung, die es gestattet, das Arbeiten der Verschlüsselungseinrichtung unter betriebsmäßigen Bedingungen zu prüfen und etwa vorhandene Fehler einzugrenzen.The invention relates to a test device which allows allow the encryption facility to work under operational conditions check and isolate any errors that may be present.

Eine solche Prüfeinrichtung erfordert im Verhältnis zur Gesamtanlage einen nur geringen Aufwand, erleichtert aber bedeutend das Prüfen und Arbeiten an der Verschlüsselungseinrichtung.Such a test facility is required in relation to the overall system requires little effort, but makes checking and working on it much easier the encryption facility.

Gemäß der Erfindung wird ein Prüftet, z. B. in Form von Einzelfrequenzen oder Einzelbändern verschiedener Kennung wie unterschiedlicher Amplitude, auf den Eingang der Verschlüsselungseinrichtung gegeben, und nach dem, Durchlaufen der Verschlüsselungseinrichtung werden am Ausgang die sich ergebenden Teilfrequenzen bzw. Teilbänder auf dem Schirm einer Braunschen Röhre zur Anzeige gebracht. Hierbei wird die Lage der beispielsweise als Striche auf dem Schirm dargestellten Frequenzen als Kriterium für das richtige Arbeiten der Einrichtung gewertet.According to the invention, a test, e.g. B. in the form of individual frequencies or individual bands with different identifiers such as different amplitudes on the Entrance of the encryption facility given, and after, traversing of the encryption device are the resulting partial frequencies at the output or partial bands are displayed on the screen of a Braun tube. Here becomes the position of the frequencies shown, for example, as lines on the screen counted as a criterion for the correct functioning of the facility.

Die Funktion und der elektrische Aufbau der vorgeschlagenen Prüfeinrichtung werden im folgenden an zwei Ausführungsbeispielen dargelegt.The function and the electrical structure of the proposed test device are set out below using two exemplary embodiments.

In Abb. i ist eine Aufteilung des normalen Gesprächsfrequenzbandes in fünf Teilbänder in der Verschlüsselungseinrichtung zugrunde gelegt. Als Prüftext werden fünf Einzelfrequenzen verwendet, die so gewählt sind, daß sie jeweils in der Nähe der unteren oder oberen Grenze der einzelnen Teilbänder liegen. Diese Frequenzen f1 ... f5 werden über Trennverstärker mit einer für jede Frequenz typischen Kennung, wie voneinander abweichende Amplituden, z. B. mit den Amplitudenverhältnissen i ... 5, dem Eingang der Verschlüsselungseinrichtung zugeführt. Der Ausgang der Verschlüsselungseinrichtung wird über einen Trennverstärker und eine Gabelanordnung mit zwei Sätzen von Bandpaßfiltern verbunden. Diese Filter sind in ihren Durchlaßfrequenzen so gewählt, daß der Satz a.. . e auf die einzelnen Frequenzen f 1... f5 in ihrer Normallage und der Satz a= ... e= auf die invertierten Frequenzen von f1... f, abgestimmt sind. Die beiden synchron laufenden Schalter S, und S2 tasten in schneller zeitlicher Folge nacheinander die einzelnen Filter und damit die einzelnen Teilbänder ab. Hierbei werden die Prüffrequenzen in ihrer normalen und invertierten Lage jeweils über einen getrennten Verstärker und eine Gleichrichteranordnung, die für die invertierten Frequenzen eine der für die normalen entgegengerichtete Spannung liefert, so auf die vertikalen Ablenkplatten eines Kathodenstrahloszillographen gegeben, daß der Normallage eine Ablenkung nach oben und der invertierten Lage eine Ablenkung nach unten gegenüber der Ruhelage entspricht.Fig. I is based on a division of the normal voice frequency band into five sub-bands in the encryption device. Five individual frequencies are used as the test text, which are selected in such a way that they are each close to the lower or upper limit of the individual sub-bands. These frequencies f1.. B. with the amplitude ratios i ... 5, fed to the input of the encryption device. The output of the encryption device is connected to two sets of bandpass filters via an isolation amplifier and a fork arrangement. These filters are selected in their pass frequencies so that the sentence a ... e are matched to the individual frequencies f 1 ... f5 in their normal position and the sentence a = ... e = to the inverted frequencies of f1 ... f. The two synchronously running switches S and S2 scan the individual filters and thus the individual subbands one after the other in rapid succession. Here, the test frequencies in their normal and inverted position are passed on to the vertical deflection plates of a cathode ray oscilloscope via a separate amplifier and a rectifier arrangement, which supplies a voltage for the inverted frequencies that is opposite to the voltage for the normal ones, so that the normal position is deflected upwards and the inverted position corresponds to a downward deflection compared to the rest position.

Mit den beiden Schaltern S, und S2 läuft z. B. außerdem noch der Schalter S3 synchron um, wobei die Dauer der Kontaktgabe in den einzelnen Stellungen der Abb. i a entsprechen soll. Der Schalter S3 greift von einem Spannungsteiler Gleichspannungen verschiedener Größe ab und gibt sie auf das horizontale Plattenpaar des Oszillographen. Hierdurch wird jedem ausgangsseitigen Teilband eine bestimmte Lage des Leuchtfleckes auf der horizontalen Achse des Oszillographen zugeordnet. Infolge des als Kennung festgelegten Amplitudenunterschiedes der einzelnen Prüffrequenzen kann man also aus dem Schirmbild entnehmen, in welchem ausgangsseitigen Teilband und ob invertiert oder nicht die einzelnen Prüffrequenzen erscheinen.With the two switches S and S2 z. B. also the switch S3 synchronously around, the duration of the contact in the individual positions of the Fig.i a should correspond. The switch S3 takes direct voltages from a voltage divider different sizes and places them on the horizontal pair of plates of the oscilloscope. As a result, each output-side sub-band has a specific position of the light spot assigned on the horizontal axis of the oscilloscope. As a result of the identifier So one can determine the amplitude difference of the individual test frequencies from the screen image, in which output-side subband and whether inverted or the individual test frequencies do not appear.

Der Leuchtschirm wird zur leichteren Übersicht vorteilhaft mit den angedeuteten Bezugslinien versehen, wobei die vertikale Teilung dem Amplitudenverhältnis der einzelnen Prüffrequenzen f1.. . f5 und die horizontale Teilung den einzelnen Teilfrequenzbändern a...e entsprechen. Das in Abb. i wiedergegebene Schirmbild würde @ demnach: .folgendem Schlüssel entsprechen: Eingang Ausgang a : f 1 a : f 2 normal b : f 2 b : f 1 normal c : f 3 c : f 3 invertiert d : f 4 d : f 5 normal e : f,, e : f 4 invertiert.The phosphor screen is for an easier overview advantageous with the indicated reference lines provided, wherein the vertical dividing the amplitude ratio of the individual test frequencies f1 ... f5 and the horizontal division correspond to the individual sub-frequency bands a ... e. The screen image shown in Fig. I would therefore: correspond to the following key: input output a: f 1 a: f 2 normal b: f 2 b: f 1 normal c: f 3 c: f 3 inverted d: f 4 d : f 5 normal e: f ,, e: f 4 inverted.

Der in Abb. i verwendete mechanische Schalter S1 ... S3 kann durch Abnutzung und Übergangswiderstände Anlaß zu Störungen geben. In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 ist dieser Schalter daher gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch elektrische Schaltmittel, die außer den verwendeten Elektronenröhren- keiner Abnutzung unterliegen, ersetzt worden. Die beiden Schalter S1 und S2 sind durch je fünf Ringmodulatoren, ähnlich den bekannten Telegraphenmodlern oder Elektronenröhren ersetzt. Diese Modnlatoren besitzen bekanntlich beim Fehlen der Gleichspannung eine sehr große Betriebsdämpfung, die durch Anlegen einer Gleichspannung auf einen sehr geringen Wert verkleinert wird. Die für die zeitlich aufeinanderfolgende Durchlässigkeit der fünf Modulatorgruppen bzw. Röhren, die Modulatoren für das normale und invertierte Teilband werden parallel gesteuert, erforderlichen Gleichstromimpulse werden von einer besonderen Zeitsteueranordnung St geliefert, die eine Weiterbildung der Erfindung bildet.The mechanical switch S1 ... S3 used in Fig. I can go through Wear and contact resistance give rise to malfunctions. In the embodiment According to Fig. 2, this switch is therefore in accordance with a development of the invention electrical switching means that apart from the electron tubes used - no wear and tear subject to have been replaced. The two switches S1 and S2 are each connected by five ring modulators, similar to the well-known telegraph modellers or electron tubes. These modnlators are known to have a very high operational attenuation in the absence of DC voltage, which is reduced to a very low value by applying a DC voltage will. The one for the successive permeability of the five modulator groups or tubes, the modulators for the normal and inverted sub-band are parallel controlled, required direct current pulses are from a special timing arrangement St delivered, which forms a development of the invention.

In der Zeitsteueranordnung nach Abb. 3a werden die zur Steuerung der Modulatoren und der horizontalen Zeitablenkung nötigen Impulse in Abhängigkeit von der Netzfrequenz oder einer Teilfrequenz derselben erzeugt.In the timing arrangement according to Fig. 3a, the for controlling the Modulators and the horizontal time deflection required pulses depending on the network frequency or a partial frequency thereof is generated.

Aus der dem Klemmenpaar g zugeführten Netz-oder Teilfrequenz werden in einer Phasenkette 5 sinusförmige Teilspannungen erzeugt, die gegeneinander eine konstante Phasenverschiebung besitzen.The line frequency or partial frequency supplied to the pair of terminals g becomes generated in a phase chain 5 sinusoidal partial voltages, which against each other a have constant phase shift.

Die Ableitung der Gleichstromimpulse aus den sinusförmigen Teilspannungen wird an Hand der Spannungsbilder in Abb.3b erläutert: Auf diesen Bildern ist unter i eine der sinusförmigen Teilspannungen dargestellt. Durch die Vollweggleichrichtung nach Abb. 3a entsteht die Kurvenform 2. Durch den Kondensator wird diese Kurve 2 von dem Gleichstromanteil befreit,und es ergibt sich eineWechselspannung 3. Die folgende Gleichrichteranordnung schneidet den zeitlich längeren Teil der Kurve 3 ab, und es entstehen die Gleichstromimpulse q.. Durch Wiederholung dieses Verfahrens entstehen dann über 5 die zeitlich kürzeren Impulse 6.The derivation of the direct current pulses from the sinusoidal partial voltages is explained on the basis of the stress images in Fig.3b: In these images, under i shows one of the sinusoidal partial voltages. Through the full wave rectification According to Fig. 3a, curve shape 2 is created. The capacitor turns this curve 2 freed from the direct current component, and there is an alternating voltage 3. The The following rectifier arrangement intersects the longer part of curve 3 and the direct current pulses q .. by repeating this process Then over 5 the temporally shorter pulses 6 arise.

Die dem Spannungsbild q. entsprechenden, durch die Phasenverschiebung zeitlich aufeinanderfolgenden Impulse werden fünf Elektronenröhren zur Verstärkung zugeleitet. Von den Anodenwiderständen dieser Röhren werden die Steuerspannungen für die horizontale Zeitablenkung des Oszillographen für die verschiedenen Frequenzen voneinander abweichender Größe abgegriffen und über f dem Oszillographen zugeführt.The stress pattern q. corresponding, by the phase shift Successive pulses are used for amplification by five electron tubes forwarded. The control voltages are obtained from the anode resistances of these tubes for the horizontal time deflection of the oscilloscope for the various frequencies different sizes are tapped and fed to the oscilloscope via f.

Die zeitlich kürzeren Impulse 6 werden den einzelnen Ringmodulatoren a ... e bzw. a; ... ei zur Steuerung zugeführt. Ein Bild der zeitlichen Folge und Dauer der einzelnen Gleichstromimpulse ist in Abb. 3 c gegeben.The shorter pulses 6 are sent to the individual ring modulators a ... e or a; ... egg fed to the control. A picture of the chronological sequence and duration of the individual direct current pulses is given in Fig. 3 c.

Auf dem Schirm des Oszillographen entsteht dann das gleiche Bild wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.The same image as will then appear on the oscilloscope screen in the first embodiment.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Test device for telephony encryption devices which work with subdivision of the voice band to be transmitted into subbands, reversal of the order of the subbands and, if necessary, additional inversion of the subbands, characterized in that a test text, e.g. B. in the form of individual frequencies or bands with different identifiers such as different amplitudes, is given to the input of the encryption device and after passing through the encryption device at the output, the existing partial frequencies or bands are displayed on the screen of a Braun tube simultaneously or one after the other, the location of the z. B. frequencies shown as lines on the screen as a criterion for the correct operation of the encryption device.

2. Test facility for telephony encryption facilities in accordance with Claim i, characterized in that when selecting individual test frequencies, the differ in amplitude, these near the lower or upper limit of the sub-bands to be transmitted lie.

3. Test facility for telephony encryption facilities according to claim i or 2, characterized in that behind the encryption device the individual frequencies corresponding bandpass filters are arranged, which by means of a Switching device alternately by hand or automatically via a rectifier the baffles of a Braun tube are switched.

4. Test facility for telephony encryption facilities according to claim 3, characterized in that by a. with the bandpass switching device synchronous switching device of different sizes corresponding to the individual frequencies Timing voltages switched to the pair of timing plates of the Braun tube will.

5. Testing device for telephony encryption devices according to claim i to 4, which work with inversion, characterized in that a fork arrangement is connected behind the encryption device, to which two groups of bandpasses for the normal and the inverted frequencies are connected, and that for both groups synchronous switching devices edoch j with rectifiers opposite forward are provided.

6. Test facility for telephony encryption facilities according to Claims i to 5, characterized in that the contact time of the switches (S1) and (S.) is smaller than that of the switch (S3).

7. Testing device for telephony encryption devices according to claim 3 and 5, characterized in that the switching devices behind the bandpasses consist of modulators or electron tubes which are controlled by pulses from a special control arrangement (St) for passage. B. test device for telephony encryption devices according to claim 4 and 7, characterized in that the time deflection voltage is obtained from the same control arrangement (St) . G. Test device for telephony Encryption devices according to claims 7 and 8, characterized in that several phase-shifted alternating voltages corresponding to the number of test frequencies are generated from the network frequency or a sub-network frequency by means of a phase chain, which after full-wave rectification and conduction via a member that only allows alternating current and after further rectification in the Phase-shifted voltage peaks assigned to individual frequencies are converted, which, if necessary after amplification, are switched to the time deflection plates with the individual test frequencies of assigned amplitude. ok Test device for telephony encryption devices according to claims 7 and 8, characterized in that the pulses used for the time deflection are once again passed through a member that only allows alternating current and a further rectifier arrangement and the resulting shorter, phase-shifted pulses corresponding to the test frequencies are passed to the modulators or tubes for control are fed.