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Verfahren zur Geheimtelefonie mittels beliebiger, individueller, unregelmäßig
ablaufender Verschlüsselung der Sprechfrequenzen In der Patentliteratur sind verschiedene
Verfahren zur Geheimhaltung von. Ferngesprächen auf ihrem Übertragungswege über
Draht, Kabel oder Funk aufgeführt. In den Vereinigten Staaten von Amerika werden
Geräte mit sehr großem Aufwand verwendet, in denen. die Verschlüsselung bzw. Änderung
der Sprechfrequenzen ,durch einen völlig unregelmäßig verlaufenden Veränderungs-,
Verzerrungs- oder Verwobbelungsvorgang erfolgt, der ohne Kenntnis des genauen Kodes
oder Schlüssels nicht synchronisierbar ,und abhörbar ist. Derartige Geräte können
aber nur schwierig und durch Fachpersonal bedient werden.
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Daher .besteht der Bedarf nach einem'Gerät oder Verfahren, welches
a) den. gesprächsführenden Personen gestattet, einen zwischen ihnen vereinbarten
individuellen Schlüssel für die Geheimhaltung ihres Gesprächs zu verwenden, den
sie selbst an den Geräten vor .dem Gespräch auf einfache Weise einstellen können,
b) diesen Schlüssel während der bestehenden Sprechverbindung leicht zu ändern gestattet,
so oft es wünschenswert erscheint, c) verhältnismäßig einfach aufgebaut und nicht
zu großen Umfang aufweist, d) daher im Serienbau als Gerät nicht zu teuer hergestellt
werden kann.
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Eine Verschlüsselung weist nur dann individuellen Charakter auf, wenn
die Veränderungen derjenigen die Sprechfrequenzen zusammensetzenden Elementarteile
des Frequenz(kurven)bildes nicht nach einem feststehenden, einmalig eingestellten,
regelmäßig ablaufenden, also leicht mit gleichen Geräten synchronisierbaren Verfahren
vorgenommen werden., wie es im allgemeinen bei .den bisherigen Geräten der Fall
ist. Die Veränderungen
müssen vielmehr nach einem unregelmäßig und
fortlaufend immer andersartig variierenden Ablauf erfolgen, der vorher an beiden
Sprechstellen genau durch .denjenigen Schlüssel definiert und reproduziert werden
kann, den. die gesprächsführenden Personen selbst eingestellt haben.
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Auf der Suche nach der Verwirklichung dieses Zieles sind verschiedene
neue Wege gegangen worden.
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Die. Mischung oder Wobbelung zweier Frequenzbänder ergibt stets zwei
neue Bänder mit einer jeweiligen Bandbreite, die der Summe oder Differenz der beiden
Bänder .entspricht. Die Bandbreite der Sprechfrequenzen im allgemeinen Fernsprechverkehr
ist auf 3oo bis 26oo Hz festgelegt. Die üblichen; technischen Anlagen sind für diese
Bandbreite dimensioniert. Bei Mischung oder Wobbelung eines Sprechfrequenzbandes
.mit einem zweiten (Misch-) Bund zwecks Verzerrung würde ziamindest die zulässige
Bandbreite des Übertragungsweges weit überschritten werden, wenn das resultierende
breitere Band übertragen werden soll. In ,diesem Falle muß entweder ein breiterer
Sprechkanal zur Verfügung stehen, wie z. B. Rundfunkleitungen, oder es muß eine
andere Art der Übertragung ;gefunden werden, Wenn ein zu übertragendes Gespräch
in rechteckige, sich unmittelbar aneinanderreihende Impulse oder Abschnitte zerhackt
wird, im Takt einer die höchste Sprechfrequenz übersteigenden Impulsfrequenz, zeigt
sich, daß .die aufeinanderfolgenden Abschnitte gleicher Laute des gesprochenen Wortes
einander sehr ähnlich sind. Irgendein Laut umfaßt stets mehrere gleichartige Frequenzzüge.
Laute von kürzerer Dauer als eine einzige, .die höchste hier vorkommende Sprechfrequenz
übersteigende Impulsschwingung .gibt es dabei nicht, noch dazu bei Berücksichtigung
der schon vorgenommenen Begrenzung der Fernsprechfrequenzen im. allgemeinen Verkehr
auf das Band von 3oo bis 26oo Hz. Aus diesen Erwägungen heraus können die aufeinanderfolgenden
Abschnitte für den vorliegenden Zweck als annähernd identisch angesehen. werden.
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Diese Identität führt zu einer andersartigen Übertragungsmethode.
Ein, in Abschnitte zerhacktes Gespräch wird in der Weise übertragen, daß abwechselnd
immer der eine Abschnitt weitergeleitet wird, während der ihm folgende gesperrt
wird. Die Übertragungsleitung, hier in diesem Falle ein einfacher Bandpaß, führt
dann. die abschnittslangen Frequenzzüge weiter, die in gleichen abschnittslangen
Pausen aufeinanderfolgen.
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Empfangsseitig erfüllt der ankommende Abschnitt jedesmal doppelte
Funktionen. Erstens wird er über einen einfachen, praktisch laufzeitlosen Vierpol
geleitet zu einer Hörkapsel. Zweitens wird er .gleichzeitig, parallel zum Vierpol,
über ein Verzögerungselement ebenfalls ,an die Hörkapsel geführt. Die in diesem
Element bewirkte Verzögerung beträgt genau die Dauer einer Abschnittslänge. Der
zeitliche Ablauf spielt sich empfangsseitig in der Weise ab, daß ,zunächst die Hörkapsel
clen über den Vierpol unverzögert eintreffenden Abschnitt direkt erhält. Nach dessen
Ablauf trifft infolge der vorgenommenen Verzögerung auf dem Parallelwege derselbe
AbGchnitt noch einmal ein als seine eigene Wiederholung und schließt sich unmittelbar-
an den eben verklungenen Abschnitt an. Er tritt damit an die Stelle des sendeseitig
gesperrten Abschnittes und füllt die -da-durch bewirkte Pause im Ablauf der Übermittlung
aus. Das sendeseitig ursprünglich vorhandene Frequerizbild der Laute wind auf diese
Weise in ,großer Annäherung wiederhergestellt, die für den vorgesehenen Zweck völlig
ausreicht zur Erzielung einer befriedigenden Verständlichkeit trotz etwas verändertem
Klangcharakter.
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Das Verzögerungselement kann in einfacher Form dargestellt werden
durch ein schalldicht gelagertes Rohr aus schalltotem Material. An einem Ende wird
.eine Hörkapsel, am anderen ein Mikrofon oder anderer Schallempfänger angeordnet.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls im Luftmedium und die gegebene Impulsfrequenz
bestimmen für die gewünschte Verzögerungsdauer den Abstand zwischen Hörkapsel und
Mikrofon.
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Daraus folgt außer anderen ein sehr wesentlicher Vorteil dieser Übertragungsmethode,
daß bei Verzicht auf eine nicht erforderliche Frequenztreue und unter Berücksichtigung
der freien Pausen zwischen den Abschnitten während der übertragung eines Gesprächs,
daß es mit befriedigender Verständlichk.e,it in nur der Hälfte seiner tatsächlichen
Zeit übertragen werden kann. Die verbleibenden freien Pausen zwischen .den übertragenen
Abschnitten dieses Gesprächs können für die Übermittlung eines .zweiten Gesprächs
benutzt werden. Über denselben Sprechkanal normaler Bandbreite (3oo bis 26oo Hz).
Alle üblichen Einrichtungen zur Mehrfachausnutzung vorhandener Sprechkanäle gleicher
Bandbreite können dabei verwendet werden. .Der Wirkungsgrad .dieser Kanäle würde
sich verdoppeln.
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Das nachstehend beschriebene Verschlüsselungsverfahren beruht grundsätzlich
auf einer Frequenzumsetzung durch ein unregelmäßig über seine ganze Bandbreite fortlaufend
variierendes Mischband, das Schlüsselfrequenzband.
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Dabei handelt es sich hier um das Problem, auf welche Weise ein Sprechfrequenzband,
das für sich allein bereits 'die volle zur Verfügung stehende Bandbreite des Übertragungskanals
belegt, auch nach der Wobbelung, d. h. mit vergrößerter Bandbreite, dennoch über
einen normalen Sprechkanal mit befriedigender Verständlichkeit übertragen "verden
kann.
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Bei Vornahme der Mischung (Wobbelung) des einen Sprechfrequenzbandes
mit dem Mischband wird :dafür Sorge getragen, daß beide Bänder zusammen eine nicht
größere Breite .als die zulässige ergeben. Dies kann am einfachsten dadurch erfolgen,
.daß 'das Sprechfrequenzband auf eine kleinere Bandbreite gebracht wird, ebenso
wie auch das Mischband.
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Die Erfüllung dieser Forderung kann erreicht werden durch Aufteilung,
des Sprechfrequenz-
Bandes in' zwei Spaltbänder, in ein unteres
und :ein oberes Spaltband mit jeweils der Hälfte der Gesamtbandbreite. Weiter wird,
um die zur Wobbelung notwendige freie Bandbreite zu schaffen, das obere Spaltband
nicht nur umgesetzt und invertiert, sondern gleichzeitig damit auf .die gleiche
Lage ,gebracht wie .das untere Spaltband. Dile Breite des oberen Spaltbandes ist
damit für ,das Mischband frei geworden.
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Abb. i zeigt das Blockschema dieses Vorganges der Bandspaltmethode,
jedoch noch ohne Wobbe-1ung.
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Die vom Mikrofon i" kommenden Sprechfrequenzen werden im Filter 27
auf die übliche Sprechkanalbandbreite begrenzt und verteilen sieh dann :dahinter
auf die beiden Spaltbandkanäle. Der untere Kanal führt über Filter 4a ,direkt zum
Elektronenschalter 3a. Der obere Spaltbarndkanal dagegen verläuft über Filter 4b
zum .anschließenden Frequenzumsetzer 4e, wo es den. Erfordernissen nach verlagert
wird. Über das folgernde Filter 4a» dem Frequenzumkehrer (Inverter) 4e zugeleitet,
wird hier das unigesetzte Band nicht nur umgekehrt, sondern gleichzeitig damit auf
dieselbe Frequenzlage verlagert, wie sie das untere Spaltband innehat. Nach Passieren
.des Filters 4p gelangt nun auch dieses Band, das obere, zum Elektronenschalter
3a. Hier werden im Takt der Impulsfrequenz beide Spaltbänder abwechselnd in gleich
langen Abschnitten nacheinander auf ;die Übertragungsleitung .gegeben, die hier
durch ein I3andpaß io dargestellt ist. Beide Spaltbänder nehmen nun nach der vorher
erläuterten Methode nur die halbe Bandbreite des Übertragungsweges io in Anspruch.
Zwischen, dem sendeseitigen Elektronenschalter 3a .und io sowie zwischen der Übertra-,
gungsleitung io und. empfangsseitig dem dortigen Elektronenschalter 25k setzt der
später erläuterte Verschlüsselungsvorgang bzw. die Rückübersetzung ein.
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Auf der Empfangsseite werden die ankommenden Abschnitte beider Spaltbänder
nacheinander vom Elektronenschalter 251" der sich im Gleichlauf mit 3" befindet,
im jeweilig entsprechenden Moment auf die zugehörigen Spaltbandkanäle verteilt.
Der Abschnitt des unteren Bandes passiert Filter 25, hinter dem sich ,die
bereits erklärte Anordnung befindet, die zur Herstellung des vollständigen unteren
Spaltbandes dient.
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Hinter 25k fließt der ankommende Abschnitt sowohl über einen Vierpol
26k zum Spaltbandmischer 26e als auch über ein Verzögerungselement
26, mit gekoppeltem Entzerrer 26b. In der .bereits .geschilderten-Weise wird
hier das Spaltband wiederhergestellt und in 26e verfügbar. , Der das obere Spaltband
darstellende Abschnitt gelangt von 25k über Filter 24a zum Frequenzrückumkehrer
(Reverter) 24b, der ihn in die umgesetzte Lage zurückverlagert und umkehrt. Nach
Passieren von Filter 24e wird dieses Band im Frequenzrückumsetzer 24a in seine ursprüngliche
Lage zurückverlagert und über Filter 24e auf zwei Weben weitergeleitet. Einmal über
Vierpol 26i zum Bandmischer 26e und parallel dazu über Verzögerungselement 26e nebst
angekoppeltem Entzerrer 26a. Am Eingang des Spaltbandmischers ist :dann auch das
obere vollständige Spaltband vorhanden. Beide Spaltbänder werden im Mischgerät 26e
zum verständlichen Sprechband zusammengesetzt und von dort der Hörkapsel Ib zugeführt.
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Der zur Steuerung dieser Vorgänge unerläßliche Gleichlauf zwischen
Sende- und Empfangsseite wird durch den hierbei gemeinsamen Hauptoszillator ii gewährleistet.
Er steuert sendeseitig über Frequenzvervielfacher i i" den Frequenzumsetzer 4c,
über Frequenzvervielfacher iib den Inverter 4e und über Frequenzvervielfacher iie
mit gekoppeltem Rechteckimpulsgenerator 3b den Elektronenschalter 3a. Empfangsseitrig
steuert .auf gleiche Weise der Hauptoszillator i i über Treiberstufe 18, mit gekoppeltem
Rechteckimpulsgen.erator 25k den Elektronenschalter 25k, über Frequenzvervielfacher
I8b den Reverter 24b und über Frequenzvervielfacher I 8a den. Frequenzumsetzer 24a.
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Zur Erfüllung der erwähnten Forderungen zur Verschlüsselung Und (Rück-)
Übersetzung dient eine Vorrichtung, die den Frequenz- und Amplitudenablauf derartig
beeinflußt bzw. steuert, d aß er genau nach einer durch den eingestellten Schlüssel
vorher bestimmten Definition auf beiden Sprechstellen bei Verwendung des beiderseits
gleichen Schlüssels vor .sich geht.
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Aus dem in Abb.2 gezeigten Funktionsbild ist die grundsätzliche Anordniuig
des Schlüsselfrequenzgenerators 16 ersichtlich: Der Hauptoszillator i i steuert
einen Frequenzteiler I Ia. Die dort .entnommene Frequenz bewirkt durch ein Magnetsch.altwerk
eine in Schnitten erfolgende Drehung eines Getriebes i4,. Dieses ist ähnlich dem
eines der bekannten Verschlüsselungsmaschinen oder Geheimschreibmaschinen konstruiert.
Ein solches Getriebe enthält Zahnradanordnungen, die ein sprungartiges, unregelmäßiges
Verändern der gegenseitigen Stellungen der Räder zueinander bewirken, ausgehend
von den Anfangsstellungen der mit den Zahnrädern gekoppelten, bezifferten Walzen.
Bei Weiterdrehen des Getriebes sind die gegenseitigen Stellungen der Walzen mit
jedem Schritt andersartig, weil die einzelnen voneinander unabhängig bewirkten Drehwinkel
bei jedem Schritt für jedes der Räder verschieden -sind. Der Rhythmus der Schrittbewegung
richtet sich nach den erzielbaren kleinsten, kürzestmöglichen. massemäßig mechanisch
erreichbaren Dimensionierungen des Getriebes. Je kürzere Schrittzeiten erzielt werden,
desto günstiger ist es für -das Verschlüsselungsverfahren selbst. Die Walzen 14,
selbst sind an den bezifferten Markierungen. gerastert und enthalten eine Anzahl
verschiedener Widerstände, -die an d ie jeweils seitlich angeordneten Kontakte führen
(in Kreisringanordnung). Diese dienen zur Verbindung der einander bei den verschiedenen
Walzen gegenüberstehenden Stromabnehmer, mittels deren eine Unzahl verschiedener
Widerstandskombinationen sich ergeben können entsprechend den .möglichen Einzelstellungen
der Walzen zueinarider.
Mit jedem Schritt des Getriebes entstehen
andersartige Widerstandskombinationen, welche dann an den entsprechenden Endkontakten
abgenommen. werden können. Die sämtlichen Kontaktreihen liegen in einem Gleichstromkreis
und bewirken an einem außenliegenden Festwiderstand daher für jede mögliche Widerstandskombination
eine bestimmte definierte Gleichspannung ,an. diesem Festwitderstand, in einem feststehenden
Verhältnis zu dem eingestellten Schlüssel vermittels der bezifferten Markierungen
an den Walzen.
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Bei jeder Schnittdrehung des Getriebes und der Walzen mit ihren Einzelkontakten
würden sehr störende Geräusche oder eine gewisse Heiserkeit entstehen können idurch
die eintretenden wesentlichen Spannungsschwankungen unerwünschter Art und der Unterbrechungen.
Um dem zu .entgehen, sind zwei dieser Getriebe mit Wi.derstandssysteinen vorgesehen,
14, und; 14d sowie i4,. und 14,'. Die beiden Walzen mit Widerständen i4, und i4,'
werden :dabei zwar-gemeinsam eingestellt, aber getrennt .angetrieben in aufeinanderfolgenden
abwechselnden Schritten für das eine oder andere Getriebe, und zwar derart, daß
das eine Getriebe nur dann weitergedreht wird um einen Schritt, wenn die zu ihm
gehörenden Walzenkontakte abgeschaltet und spannungslos sind. Während dieser Zeit
befindet sich dagegen das andere Getriebe in Ruht und dessen ruhende Kontakte sind
in Funktion und unter Spannung. Beim nächstfolgenden Schritt wird dagegen das bisher
ruhende Getriebe weitergedreht, dessen Walzenkontakte kurz vorher abgeschaltet und
spannungslos geworden sind. Dafür sind jetzt (die Kontakte des anderen Walzensystems
in Funktion und unter Spannung der Gleichstromquelle.
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Die Drehschrittfrequenz liegt außerdem außerhalb des zu übertragenden
Sprechfrequenzbandes. Die Endkontakte der Walzenwiderstände beider Systeme sind
mit den Kontakten eines Kathodenstrahlschalters 15 in Verbindung. Dieser zweistiahlige
Schalter hat zwei -getrennte Kathodenuni Ablenksysteme. Beide Strahlen tasten, einarider
nacheilend, zwei konzentrisch angeordnete Kontaktreihen ab. Je eine Kontaktreihe
steht mit der entsprechenden Reihe der Endkontakte der beiden Walzenivdderstandssysteme
in Verbindung. In den Momenten .der Schrittdrehung der Walzen werden die Strahlen
jeweils von der einen auf die andere Kontaktreihe umgelenkt durch kleine sprungförmige
Spannungsänderungen der Auslenkspannung vom Steuerimpulsgenerator 15" her. Zwei
Sperröhren im Anodenkreis von i5- sorgen für :die zeitgerechte Abschaltung der zu
.den gerade umschaltenden Walzenkontakten gehörenden Kontaktreihe. In Serie mit
den beiden getrennten Kathoden von 15 liegen zwei Festwiderstände, wie bereits erwähnt,
die zur negativen Seite der Anodenspannung führen, beide an einem Ende gemeinsam
angeschlossen.
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Die an diesen Widerständen bei der Abtastung der Kontaktreihen in
15 im Rhythmus von einem Kontakt bei jedem Zerhackungsimpuls .der Spaltbänder entstehenden
verschieden variierenden Spannungen entsprechen in ihrem zeitlichen Ablauf der sie
bestimmenden Schlüsseleinstellung.
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Die Spannung .an dem einen dieser Festwiderstände beeinflußt ,in bekannter
Weise z. B. über das Steuergitter einer Reaktanzröhre in 16" die Frequenz eines
Schwingrohrkreises, dem eigentlichen Schlüsselfrequenzgenerator 16. . Die Spannung
an dem anderen Festwiderstand, der vom zweiten Strahl bedient wird, steuert ebenfalls
. über eine Modulationsröhre in r6" die Amplitude der Schlüsselfrequenzen. Somit
werden Frequenz und Ämplitude in einem unabhängig -voneinander jeweils andersartig
variierenden. Vorgang verändert.
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Die weiteren Erläuterungen werden nachstehend im Verlauf der Beschreibung
der Gesamtfunktion gegeben.
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Wie in Abb.2 dargestellt, besteht jede Sprechstelle aus einem Sende-
und einem Empfangsteil. Der .im Sendeteil sich abwickelnde Vorgang ist folgender:
Auf der rufenden Sprechstelle werden die Sprechfrequenzen von dem Mikrofon des Telefons
i zwecks Trennung der Sende- und Empfangsrichtung über die Gabel e geführt und im
folgenden Filter 27 auf das noch befriedigende Band von 300 bis 23oo Hz begrenzt.
Filter 4, läßt das untere Spalthand 3oo bis i3oo Hz passieren, Filter 4a das obere
Spaltband i3oo bis 23oo Hz. Das untere Band sei mit I bezeichnet, ;das obere mit
II. Band I bleibt bis zum Elektronenschalter 3a unverändert. Band II wird über Frequenzuinsetzer
4@ in der erläuterten Weise zunächst mit Hilfe der dreifachen Grundfrequenz = 3
X 26oo = 78oo Hz aus iia .in die Bandlage gioo bis ioioo Hz umgesetzt. Im Filter
4d, vom Harmonischen usw. befieit, wird Band II (dann im Inverter 4e umgekehrt und
gleichzeitig verlagert nach der gleichen Bandlage wie Band I. Dies erfolgt mit Hilfe
der vierfachen Grundfrequenz = 4 X 26oo = io4oo Hz über iia. Filter 41 für
300 bis i3oo Hz läßt dieses Band II in den Elektronenschalter 3" welcher
beide Bänder im Takt der Grundfrequenz -= 26oo Hz abwechselnd nacheinander weiterleitet
in Gestalt der Abschnitte. In diesen Abschnitten tritt demnach das Gesamtsprechfrequenzband
auf, jedoch auf seine halbe Bandbreite reduziert,- auf iooo Hz. Für das Schlüsselfrequenzband
bleibt demnach noch eine weitere halbe Gesamtbandbreite von iooo Hz übrig zur Wobbelang.
Der restliche Abstand von 3oo Hz bis an die obere Grenze der normalen Sprechkanalbreite
bis 26oo dient als Abstand zur Trennung der mitübertragenen Gleichlauffrequenz,,
der Grundfrequenz von 26oo Hz.
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Um bei der Frequenzumsetzung durch die Schlüsselfrequenzen wieder
mit den Spaltbandabschnitten auf die normale Bandlage eines Sprechkanals von 3oo
bis 26oo Hz zu kommen, das Schlüsselfrequenzband aber nicht zu hoch gelegt werden
soll bzw. kann, muß eine nochmalige Umsetzung zuvorgehen_ Von 3" über Filter 6"
zwecks Befreiung von Harmonischen, welche durch die
impulsartige
Schaltung hervorgerufen wird, gelangen Band I und II nach 6, wo sie vermittels der
Grundfrequenz (260o Hz), die über Treiberstufe ii, .dahin gelangt, .auf 2900 bis
3goo Hz verlagert werden und im Filter 6b gesiebt. Weiter fließen sie zum Schlüsselungs.modulator
7,- in dem das Schlüsselungsband in Höhe von 160o bis 260o Hz von .dem zu verschlüsselnden.
Band abgezogen wird. Daraus resultiert ein. Band von 30o bis 2300 Hz, das
über Filter 7a zum Koppelungsglied 8 geführt wird, in dem -die Gleichlauffrequenz
von 260o Hz vom Gleichlaufhalter 12 her über die Start-Stopp-Einrichtung für den
Verschlüsselungsvorgang 13 hinzugekoppelt wird. Damit ist die verfügbare Sprechkanalbreite
von 30o bis 260o Hz belegt. Filter 8a, das auch praktischerweise als Endverstärker
eingerichtet sein kann, befreit das zu übertragende Band von etwaigen Harmonischen
usw. und gibt es über Gabel g auf die Übertragungsleitung io.
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Auf der Empfangsseite der gerufenen Sprechstelle spielt sich der Vorgang
in ,der Weise ab, daß über Filter Zia, mit eventuellem Eingangsverstärker, für Idas
Gesamtband von 30o bis 260o Hz das verschlüsselt ankommende Sprechband, in Gestalt
der Spaltbandabschnitte I und II, in den Siebkreis 21 gelangt, der als Gleichlaufzeichenempfänger
gestaltet ist.
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Das verbleibende Band hinter Filter 22" (300 bis 230o Hz) wird °dm
folgenden Übersetzungsmod@ulator 22 dadurch in Band I .bzw. II zurückverlagert,
daß die von 18 her über die Kurzschlußbrücke 20e kommenden Schlüsselfrequenzen mit
160o bis 260o Hz zu den übertragenen Frequenzen hinzuaddiert werden. Daraus entsteht
dann das Band von 2goo bis 3goo Hz.
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Bei phasengleicher, durch Gleichlauf zwischen beiden Sprechstellen
erzielter Mischung .beider Bänder entsteht jeweils wieder die richtige Frequenz
dieses Bandes, -da in, einem gegebenen Augenblick auf beiden Sprechstellen die Schlüsselfrequenzen
übereinstimmen und, wie schon erwähnt, sendeseitig subtrahiert, empfangsseitig addiert
werden. Es wird hier in: 22 daher in großer Annäherung wieder dieselbe Frequenz
bzw. ein Elementarteil davon in jeder Impuls- oder Abschnittsdauer hergestellt,
wie sie im gleichen .Moment vor dem Schlüsselungsmodulator 7 der rufenden Stelle
vorhanden ist.
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Im folgenden Filter 23 wird das Band 2goo bis 3goo Hz gereinigt und
dann in 23 mit Hilfe der von i i über die Kurzschlußbrücke 2o f, über den gesteuerten
Nebenoszildator 18 und Treiberstufe 18, kommenden Grundfrequenz (260o Hz)
auf die den Spaltbändern I und II zukommende Lage (300 bis 1300 Hz) gebracht. Über
Filter 2,3, werden diese dem Elektronenschalter 25k zugeleitet, -der sie
im Gleichlauf mit .dem sendeseitigen 3a der rufenden Stelle zeitgerecht auf die
beiden Spaltbandkanäle verteilt, und zwar über die jeweiligen Filter 2q." und 25a.
Gemäß den geschilderten Vorgängen werden die beiden Spaltbänder I und II vor .dem
Eingang von 26e wiederhergestellt und in 26E phasengerecht wieder zum vollständigen
verständlichen Sprechfrequenzband in großer Annäherung zusammengefügt. Nach gleichzeitiger
Filterung fließen diese Sprechfrequenzen über die Gabe12 dem Hörer des Telefons
i zu.
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Die vereinfachte Darstellung des grundsätzlichen Zusammenwirkens beider
Sprechstellen im Gegenverkehr ist in Abb. 3 gezeigt. In dieser Abbildung bedeuten:
R Rufende steuernde Sprechstelle (Index r), G gerufene gesteuerte Sprechstelle (Index
g), i Telefon mit Mikrofon und HöreT, 2 Gabelschaltung als Sende- und Empfangsweiche,
3 Spaltban@dteiler, q. Umwandler für oberes Spaltband 1I, 5 unteres Spaltband I,
6 Elektronenschalter, 7 Verschlüsselungsmodulator, 8 Koppelungsglied für Gleichlauffrequenzen,
9 Gabelschaltung wie 2, io Übertragungsleitung, ii Hauptoszillator für Grundfrequenz
und Vervielfacher bzw. Teiler, i2:Gleiiehlaufhalter, 13 Start-S-topp-Vorrichtung
für Verschlüsselungsvorgang, 1q., iq' Schlüsselgetriebe mit Einstellwalzen und Widerständen,
15 Kathodenstrahlschalter mit Steuersatz, 16 Schlüsselfrequenzgenerator, 17 Kurzschlußbrücke,
18 Nebenoszillator, ig Kurzschlußbrücke, 2o Laufzeitkorrektor, 21 Gleichlaufzeichenempfänger,
22 Übersetzungsmodulator, 23 Elektronenschalter, 24 Rückumwandler für oberes Spaltband
1I, 25 unteres Spaltband I, 26 Spaltbandmischer.
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Beim Gegengespräch (Abt. 3) ist der Vorgang der gleiche, bis auf die
Maßnahmen zur Aufhebung des Einflusses der Laufzeit zwischen beiden Stellen. Zunächst
steuert die rufende Stelle grundsätzlich die gerufene Stelle, damit ein Bezugszeitpunkt
festgelegt werden kann beim Ablauf des unregelmäßig fortlaufend sich abwickelnden
Verschlüsselungsvorgangs. Diese erfordert unbedingte gleichzeitige Identität phasengerechter
Schlüsselfrequenzen.
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Der Startimpuls für den Schlüsselungsvorgang läuft von 13 aus einesteils
zum Sehlüsselfrequen;zkomplex der eiinnern Appiaratur zur Auslösung der Schrittbewegung
der Getriebe 14, und-1q.,' und zur Abtaststeuerung des Kathodenstrahlschalters 15r.
Außerdem wird derselbe Startimpuls von R nach G übertragen. über 8,.,
9" io, 99, 219, 13, nach 14, und 1q.9 sowie 15, der gerufenen Stelle. Auf
Grund der durch die Entfernungen und die Übertragungseinrichtungen verursachten
Laufzeit erfolgt der tatsächliche Beginn des Schlüsselungsvorgangs in G erst etwas
später. Dieser Umstand ist ,zwar für idie gerufenet Stelle ohne Belang; für das
Gegengespräch jedoch würde bei seiner Ankunft in R der durch den Hin- und Rückweg
noch verdoppelten Laufzeit der Phasenunterschied der beiden wenn auch identischen
Schlüsselfrequenzen zu, unverständlichen Verzerrungen führen. Es muß daher dafür
Sorge getragen werden, daß das in R ankommende Gegengespräch im Übersetzungsmodulator
22, erst nach Verlauf einer umständebedingten einstellbaren Verzögerung die Schlüsselfrequenzen
zugeleitet erhält.
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Unter Hinweis auf die in Abb. 2 dargestellte eingehendere Funktionsübersicht
ist daraus zu ersehen, in welcher Weise diese eben erwähnte erforderliche
Verzögerung
.geschaffen wird. Analog zu den erläuterten Verzögerungselementen pasisieren auch
hier die von 16' kommenden Schlüsselfrequenzen ein derartig konstruiertes Element
2o, nebst Entzerrerverstärker 2od. - Die für- '.andere ' Zwecke vorgesehene Kurzschlußbrücke
19, die für G als gerufene Stelle notwendig ist, wird aufgehoben, 19T für R als
rufende Stelle.
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Die Steuerungserfordernisse - unterliegen .denselben. Erwägungen in
Anbetracht des Gleichlaufs zwischen beiden Stellen. Wie für die Schlüsselfrequenzen
eben geschildert, müssen zwischen .dem Sende- und Empfangsteil von R Verzögerungsglieder
eingefügt werden. Wie in Anlage :2 gezeigt, liegen zwischen Hauptoszillator 11 und
dem in diesein Falle von ihm gesteuerten eigenen Empfangsteil -das Verzögerungselement
2o" und Entzerrerverstärker tob vor dem iNebenoszillator 18, der die empfangsseitigen
Vorgänge steuert. Die für die gerufene Stelle notwendige Kurzschlußbrücke 2of ist
dann ,bei der rufenden abgeschaltet. Beide Verzögerungselemente 20e und 2of können
z. B. durch Veränderung der Luftabstände zwischen der Hörkapsel und dem Mikrofon
in .,den Röhrchen geregelt werden, d. h. die Laufzeiten verändert werden. Unter
Umständen kann dies unter Verwendung des Vergleiches der .abgehenden und empfangenen
Gleichlauffrequenzen automatisch erfolgen in bekannter Schaltung. Sonst erfolgt
dieser Vergleich gehörmäßig von Handreglung bei der rufenden Stelle.
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Aus dem Blockschema der Abb. 3 ist ersichtlich, daß die gerufene Stelle
G selbstverständlich keine Laufzeitkorrektur benötigt, weil der eintreffende Startimpuls
von R eine gewisse Laufzeit ebenso durcheilt wie die nachfolgenden Gesprächsvorgänge
selbst. Daher werden in G die in dieser Darstellung mit 17, und 19D bezeichneten
Kurzschlußbrücken voll ausgezogen gezeichnet und-die kurzgeschlossenen Teile der
Laufzeitkorrektur Zog gestrichelt. Für Stelle R sind dagegen die angeschalteten
Brücken 17, und 19T gestrichelt wiedergegeben.
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Fü,r ,den Startimpuls von 13, in R wird-die als Gleichlauffrequenz
dienende Grundfrequenz (26oo Hz) verwendet.
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Bei R als rufende Stelle ist die Differentialschalturig des Gledchlaufhalters
12T ohne Belang. R ist die primäre, steuernde Stelle. Die dort über 10, 9T, 21T,
13T von G ankommende Gleichlauffrequenz wird hier zur Laufzeitkorrektur benutzt
durch Vergleich in 20T, der die abgehende Gleichlauffrequenz zu diesem Zwecke ebenfalls
zugeführt wird.
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Für G als .gerufene Stelle, die von R-gestettert wird, .dient die
über 1o, 9D, 21D, 13, in 12D ankommende Gleichlauffrequenz dazu, um den hier
sekundär wirkenden Hauptoszillator 11D @ mitzuziehen unter Abschaltung der sonst
eingesetztem, Frequenzkonstanz erhaltenden Elemente darin. Mit dieser Maßnahme .
ist der Gleichlauf aller Teile gewährleistet.
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Zur Einleitung .des Startvorgangs der Verschlüsselung %verden zunächst
etwa 5o ms-Impulse der mit 325 Hz modulierten Grundfrequenz von 13, her nach 13D
übertragen, G in Empfangsstellung sendet diese Impulse wieder zurück nach R an 13"
-von wo sie zur Glenchlaufregelung (automatisch) und Laufzeitregelung (automatisch)
verwendet -wenden. Die durch Schlüsseleinstellung an - den dazu auf beiden Sprechstellen
vorgesehenen Einstellrändern (Walzen) mit unregelmäßig angeordneten Kontakten, längs
eines Kreises, wählbare Dauer zwischen der Kontaktgabe des Startknopfes und der
ersten Schaltschrittbewegung des .Getriebes wird so geregelt, @daß nach Kontaktgabe
ein ähnlich wie die in 1q.,. und 14,7 verwendeten gebautes Getriebe kleinerer Art
ein Schrittschaltwerk in Betrieb setzt, an dem die obenerwähnten Einstellräder angeordnet
sind, die .durch ihren Ablauf die Dauer bis zur Weitergabe -des Startimpulses an.
die Schlüsselorgane bestimmen. Diese Dauer isst von der Einstellung abhängig. Bei
Kontaktgabe des Startknopfes wird außerdem die Kathodenstrahlkreisbewegung so lange
verzögert (gestoppt) durch _ elektronische Sperrung, bis der Gleichlauf und Laufzeit
geregelt sind, d. h. Phasengleichheit besteht: Mit dem einsetzenden ersten Schaltimpuls
an --der Schaltschrittsteuerung selbst wird die Anodenspannung freigegeben. Die
beiden Strahlen zbefinden_ sich dann phasengemäß gleich und über den identischen
Kontakten von 15, und 15D.
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Wie aus. den vorliegenden` technischen Erlüuterungen zu entnehmen
sein wird, bietet die übertragene Grundfrequenz als Gleichlauffrequenz keinerlei
Anhalt, aus ihr den verwendeten Schlüssel beider Sprechstellen erkennen zu können
seitens unbefcügter Personen.
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Die anfangs, aufgestellte Forderung nach einer Änderungsmöglichkeit
des Schlüssels während der bestehenden Sprechverbindung ist durch die vorgesehene
Start-Stopp-Vorrichtung 13 gewährleistet. Mit diesem läßt sich ,der Verschlüsselungsvorgang
so oft wie gewünscht einleiten als auch beenden, ohne Unterbrechung. der Verbindungen
selbst, zwischen beiden Sprechstellen.