JP3147311B2 - アナログ秘話通信における同期方法及びその回路 - Google Patents
アナログ秘話通信における同期方法及びその回路Info
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- JP3147311B2 JP3147311B2 JP15943491A JP15943491A JP3147311B2 JP 3147311 B2 JP3147311 B2 JP 3147311B2 JP 15943491 A JP15943491 A JP 15943491A JP 15943491 A JP15943491 A JP 15943491A JP 3147311 B2 JP3147311 B2 JP 3147311B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音声通信を盗聴された
場合でもその内容が互いに通信を行う者以外の第三者に
は解読困難となるようなアナログ信号の形式で相互の音
声通信を行おうとする秘話通信における同期方法及びそ
の回路に関するものである。
場合でもその内容が互いに通信を行う者以外の第三者に
は解読困難となるようなアナログ信号の形式で相互の音
声通信を行おうとする秘話通信における同期方法及びそ
の回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アナログ秘話装置を用いて秘話通信を行
う際に、ディジタル処理された秘話音声信号を受信側で
正しく復号するためには同期が必要となる。従来のフレ
ーム同期方法の一つとしてＦＳＫ（周波数偏移変調）波
を用いる方法がある。この方法について説明する。ま
ず、送信側では図２に示すように同期信号としてｆ１と
ｆ２の２つの正弦波をフレーム毎に切替え秘話音声信号
に重畳して伝送し、受信側では各フレームにおけるｆ
１，ｆ２のスペクトルパワーを求めａ１，ａ２と置き、
これらａ１，ａ２の比により正規のフレームからのずれ
幅を推定し、フレームシフトを行う。ａ１，ａ２の電力
比が最大になるまでこのフレームシフトを繰り返し正し
いフレーム位置へ導いて同期をとる。
う際に、ディジタル処理された秘話音声信号を受信側で
正しく復号するためには同期が必要となる。従来のフレ
ーム同期方法の一つとしてＦＳＫ（周波数偏移変調）波
を用いる方法がある。この方法について説明する。ま
ず、送信側では図２に示すように同期信号としてｆ１と
ｆ２の２つの正弦波をフレーム毎に切替え秘話音声信号
に重畳して伝送し、受信側では各フレームにおけるｆ
１，ｆ２のスペクトルパワーを求めａ１，ａ２と置き、
これらａ１，ａ２の比により正規のフレームからのずれ
幅を推定し、フレームシフトを行う。ａ１，ａ２の電力
比が最大になるまでこのフレームシフトを繰り返し正し
いフレーム位置へ導いて同期をとる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法の欠
点としては、伝送路の状態によって受信レベルが低下し
た場合、ａ１とａ２の電力比の検出が困難となり、正し
いフレーム位置に導くことができなくなってしまうこと
である。本発明の目的は、このような従来の欠点を解決
し、受信レベルが低下しても誤同期のないアナログ秘話
通信における同期方法とその回路を提供することであ
る。
点としては、伝送路の状態によって受信レベルが低下し
た場合、ａ１とａ２の電力比の検出が困難となり、正し
いフレーム位置に導くことができなくなってしまうこと
である。本発明の目的は、このような従来の欠点を解決
し、受信レベルが低下しても誤同期のないアナログ秘話
通信における同期方法とその回路を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のアナログ秘話通
信における同期方法は、アナログ秘話通信における同期
方法であって、送信側では、秘話音声信号の各フレーム
毎に、フレーム端で常に振幅が０になる２周波の同期信
号を重畳して伝送し、受信側では、前記送信側から伝送
される前記２周波の同期信号を各フレーム毎に抽出しフ
レーム端での位相をそれぞれ高速フーリエ変換係数から
導き出し、その位相からフレームずれ幅を推定しそのず
れ幅がほぼ０になるようにフレームシフトを行って同期
をとるようにしたことを特徴とするものである。さら
に、本発明のアナログ秘話通信における同期回路は、送
信側でアナログ秘話音声信号の各フレーム毎に、フレー
ム端で常に振幅が０になる２周波の同期信号が重畳され
該送信側から伝送された信号を受信しディジタル変換し
た後フレーム毎にフーリエ変換した周波数領域の信号を
入力信号とし、同期をとって復号処理部へ出力する同期
回路であって、 前記入力信号の各フレームに含まれる前
記２周波の同期信号を抽出する同期信号抽出器と、抽出
された前記２周波の同期信号の位相をそれぞれ検出する
位相検出器と、該検出された位相の比によりフレームず
れ幅を検出するフレームずれ幅検出器と、該フレームず
れ幅がほぼ０になるように前記入力信号のフレームのず
れを補正して前記復号処理部への出力とするフレームシ
フト器とを備えたことを特徴とするものである。
信における同期方法は、アナログ秘話通信における同期
方法であって、送信側では、秘話音声信号の各フレーム
毎に、フレーム端で常に振幅が０になる２周波の同期信
号を重畳して伝送し、受信側では、前記送信側から伝送
される前記２周波の同期信号を各フレーム毎に抽出しフ
レーム端での位相をそれぞれ高速フーリエ変換係数から
導き出し、その位相からフレームずれ幅を推定しそのず
れ幅がほぼ０になるようにフレームシフトを行って同期
をとるようにしたことを特徴とするものである。さら
に、本発明のアナログ秘話通信における同期回路は、送
信側でアナログ秘話音声信号の各フレーム毎に、フレー
ム端で常に振幅が０になる２周波の同期信号が重畳され
該送信側から伝送された信号を受信しディジタル変換し
た後フレーム毎にフーリエ変換した周波数領域の信号を
入力信号とし、同期をとって復号処理部へ出力する同期
回路であって、 前記入力信号の各フレームに含まれる前
記２周波の同期信号を抽出する同期信号抽出器と、抽出
された前記２周波の同期信号の位相をそれぞれ検出する
位相検出器と、該検出された位相の比によりフレームず
れ幅を検出するフレームずれ幅検出器と、該フレームず
れ幅がほぼ０になるように前記入力信号のフレームのず
れを補正して前記復号処理部への出力とするフレームシ
フト器とを備えたことを特徴とするものである。
【０００５】
【実施例】秘話通信を行なおうとする送信側では、図１
に示すように同期信号として１つのフレームにｆ１，ｆ
２の２つの正弦波を秘話音声信号に重畳して伝送する。
ｆ１，ｆ２の周波数は互いに、フレーム周期の周波数
分、例えば８ｋＨｚサンプリングで１フレーム２５６サ
ンプルの場合３２ｍＳの逆数、すなわち３１．２５Ｈｚ
の間隔で２つの周波数を設定し、かつ、フレーム端では
常に振幅が０となる正弦波とする。また、伝送路上の群
遅延による誤同期を避けるために伝送帯域の中央付近に
設定する。前述の例の場合、ｆ１＝１９６８．７５Ｈ
ｚ，ｆ２＝２０００Ｈｚに設定することになる。秘話音
声信号を復号しようとする受信側では、受信した標本デ
ータ列をフレームに分割し、各フレームに対してＦＦＴ
（高速フーリエ変換）を施し、得られたＦＦＴ係数（ス
ペクトル群）中からｆ１，ｆ２の成分を抽出する。抽出
されたＦＦＴ係数からそれぞれの位相を求める。ここ
で、ＦＦＴ係数は実数部と虚数部より構成されており、
その性質としてそれらの値を複素平面に当てはめて得ら
れた偏角からそのスペクトルのフレーム端における位相
を求めることができるという点が挙げられる。図４
（Ａ）に複素平面を示す。複素平面は複素数ｚ＝ｘ＋ｉ
ｙに対して座標平面上で座標が（ｘ，ｙ）である点を対
応させると１対１対応になる平面である。複素平面のｘ
軸ｙ軸をそれぞれ実軸，虚軸という。複素平面で原点を
極とし正の実軸を始線とする極座標を考え図４（Ｂ）に
示すように点ｚの極座標を（ｒ，θ）とすると、Ｚ＝ｒ
（cos θ＋ｉsin θ）で表される。このθを偏角とい
う。例えばＦＦＴ係数を複素平面上に当てはめた場合、
正弦波の場合は図５（Ａ）のように（実部：０，虚部：
＋の値）座標で表される。余弦波の場合は図５（Ｂ）の
ように（実部：−の値，虚部：０）の座標で表される。
従って複素平面上で余弦波の偏角は正弦波の場合を基準
としてπ／２進んでいることが分かる。これらの性質を
利用して、ｆ１，ｆ２の位相を比較する。検出された偏
角すなわち位相が、ｆ１，ｆ２とも（実部≒０，虚部：
＋の値）であれば、送信側と受信側は同じフレームに区
切られていることとなりフレームのずれは０であり同期
がとれている状態である。しかし、上記のような値とな
らなければ送信側と同じフレームに区切られていないこ
とになるのでフレームシフトを行って同じフレームにな
るように導いて同期をとる。たとえばｆ１，ｆ２とも
（実部≒０，虚部：−の値）であれば、正規のフレーム
から１２８サンプル分シフトを行うことになる。また、
ｆ１のＦＦＴ係数の位相が（実部≒０，虚部＋の値）で
あり、ｆ２のＦＦＴ係数の位相が（実部≒０，虚部＋の
値）でない場合は、ｆ１に対しては区切ったフレームが
正しいが、ｆ２に対しては正しくないことから、フレー
ムがずれていることがわかり、これはｆ１とｆ２の値が
共に（実部≒０，虚部＋の値）になるようにフレームシ
フトを行う処理を繰り返すことによって正規フレームへ
の同期引込みが行われる。以上のように、ｆ１，ｆ２の
ＦＦＴ係数の位相を調べ、フレームシフトを行う処理を
繰り返すことによって正規フレームへの同期引込みが行
われる。上記のように実部の値が≒０になるように導く
ことによって正規のフレームのタイミングに引き込むこ
とができるが、サンプルの同期がとれているとは限らな
い。そこで実部の値が＝０になるようにすることでサン
プルの同期をとることができる。図３は本発明の方法を
実施した場合の同期回路の構成例図である。図におい
て、１はアナログ秘話音声信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器、２はＡ／Ｄ変換器１の出力をフレー
ムに区切るフレーム化器、３はフレーム化器２の出力を
周波数領域に変換するためのフーリエ変換器、５はＦＳ
Ｋ波の同期信号を抽出するための同期信号抽出器、６は
同期信号の位相を検出する位相検出器、７は同期信号の
位相の比によりフレームずれ幅を検出するフレームずれ
幅検出器、８は検出されたずれ幅を補正するるフレーム
シフト器である。これらの同期信号抽出器５からフレー
ムシフト器８までの回路によって同期処理部４が構成さ
れる。このようにして同期がとれた信号は復号処理部９
によって復号され、逆フーリエ変換器１０によって逆フ
ーリエ変換が施され、Ｄ／Ａ変換器１１によって復号音
声信号が得られる。
に示すように同期信号として１つのフレームにｆ１，ｆ
２の２つの正弦波を秘話音声信号に重畳して伝送する。
ｆ１，ｆ２の周波数は互いに、フレーム周期の周波数
分、例えば８ｋＨｚサンプリングで１フレーム２５６サ
ンプルの場合３２ｍＳの逆数、すなわち３１．２５Ｈｚ
の間隔で２つの周波数を設定し、かつ、フレーム端では
常に振幅が０となる正弦波とする。また、伝送路上の群
遅延による誤同期を避けるために伝送帯域の中央付近に
設定する。前述の例の場合、ｆ１＝１９６８．７５Ｈ
ｚ，ｆ２＝２０００Ｈｚに設定することになる。秘話音
声信号を復号しようとする受信側では、受信した標本デ
ータ列をフレームに分割し、各フレームに対してＦＦＴ
（高速フーリエ変換）を施し、得られたＦＦＴ係数（ス
ペクトル群）中からｆ１，ｆ２の成分を抽出する。抽出
されたＦＦＴ係数からそれぞれの位相を求める。ここ
で、ＦＦＴ係数は実数部と虚数部より構成されており、
その性質としてそれらの値を複素平面に当てはめて得ら
れた偏角からそのスペクトルのフレーム端における位相
を求めることができるという点が挙げられる。図４
（Ａ）に複素平面を示す。複素平面は複素数ｚ＝ｘ＋ｉ
ｙに対して座標平面上で座標が（ｘ，ｙ）である点を対
応させると１対１対応になる平面である。複素平面のｘ
軸ｙ軸をそれぞれ実軸，虚軸という。複素平面で原点を
極とし正の実軸を始線とする極座標を考え図４（Ｂ）に
示すように点ｚの極座標を（ｒ，θ）とすると、Ｚ＝ｒ
（cos θ＋ｉsin θ）で表される。このθを偏角とい
う。例えばＦＦＴ係数を複素平面上に当てはめた場合、
正弦波の場合は図５（Ａ）のように（実部：０，虚部：
＋の値）座標で表される。余弦波の場合は図５（Ｂ）の
ように（実部：−の値，虚部：０）の座標で表される。
従って複素平面上で余弦波の偏角は正弦波の場合を基準
としてπ／２進んでいることが分かる。これらの性質を
利用して、ｆ１，ｆ２の位相を比較する。検出された偏
角すなわち位相が、ｆ１，ｆ２とも（実部≒０，虚部：
＋の値）であれば、送信側と受信側は同じフレームに区
切られていることとなりフレームのずれは０であり同期
がとれている状態である。しかし、上記のような値とな
らなければ送信側と同じフレームに区切られていないこ
とになるのでフレームシフトを行って同じフレームにな
るように導いて同期をとる。たとえばｆ１，ｆ２とも
（実部≒０，虚部：−の値）であれば、正規のフレーム
から１２８サンプル分シフトを行うことになる。また、
ｆ１のＦＦＴ係数の位相が（実部≒０，虚部＋の値）で
あり、ｆ２のＦＦＴ係数の位相が（実部≒０，虚部＋の
値）でない場合は、ｆ１に対しては区切ったフレームが
正しいが、ｆ２に対しては正しくないことから、フレー
ムがずれていることがわかり、これはｆ１とｆ２の値が
共に（実部≒０，虚部＋の値）になるようにフレームシ
フトを行う処理を繰り返すことによって正規フレームへ
の同期引込みが行われる。以上のように、ｆ１，ｆ２の
ＦＦＴ係数の位相を調べ、フレームシフトを行う処理を
繰り返すことによって正規フレームへの同期引込みが行
われる。上記のように実部の値が≒０になるように導く
ことによって正規のフレームのタイミングに引き込むこ
とができるが、サンプルの同期がとれているとは限らな
い。そこで実部の値が＝０になるようにすることでサン
プルの同期をとることができる。図３は本発明の方法を
実施した場合の同期回路の構成例図である。図におい
て、１はアナログ秘話音声信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器、２はＡ／Ｄ変換器１の出力をフレー
ムに区切るフレーム化器、３はフレーム化器２の出力を
周波数領域に変換するためのフーリエ変換器、５はＦＳ
Ｋ波の同期信号を抽出するための同期信号抽出器、６は
同期信号の位相を検出する位相検出器、７は同期信号の
位相の比によりフレームずれ幅を検出するフレームずれ
幅検出器、８は検出されたずれ幅を補正するるフレーム
シフト器である。これらの同期信号抽出器５からフレー
ムシフト器８までの回路によって同期処理部４が構成さ
れる。このようにして同期がとれた信号は復号処理部９
によって復号され、逆フーリエ変換器１０によって逆フ
ーリエ変換が施され、Ｄ／Ａ変換器１１によって復号音
声信号が得られる。
【０００６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、アナログ秘話通信を行う際に必要と
なる同期について、受信レベルが低下しても正確に同期
をとることができるので実用上の効果は大きい。
施することにより、アナログ秘話通信を行う際に必要と
なる同期について、受信レベルが低下しても正確に同期
をとることができるので実用上の効果は大きい。
【図１】本発明の要部をなす同期信号の波形図である。
【図２】従来の同期信号の波形図である。
【図３】本発明を実施するための回路構成例図である。
【図４】複素平面とその座標の説明図である。
【図５】複素平面に表した正弦波と余弦波の説明図であ
る。
る。
１ Ａ／Ｄ変換器 ２ フレーム化器 ３ フーリエ変換器 ４ 同期処理部 ５ 同期信号抽出器 ６ 位相検出器 ７ フレームずれ幅検出器 ８ フレームシフト器 ９ 復号処理部 １０ 逆フーリエ変換器 １１ Ｄ／Ａ変換器
Claims (3)
- 【請求項１】 アナログ秘話通信における同期方法であ
って、 送信側では、秘話音声信号の各フレーム毎に、フレーム
端で常に振幅が０になる２周波の同期信号を重畳して伝
送し、 受信側では、前記送信側から伝送される前記２周波の同
期信号を各フレーム毎に抽出しフレーム端での位相をそ
れぞれ高速フーリエ変換係数から導き出し、その位相か
らフレームずれ幅を推定しそのずれ幅がほぼ０になるよ
うにフレームシフトを行って同期をとるようにしたアナ
ログ秘話通信における同期方法。 - 【請求項２】 送信側でアナログ秘話音声信号の各フレ
ーム毎に、フレーム端で常に振幅が０になる２周波の同
期信号が重畳され該送信側から伝送された信号を受信し
ディジタル変換した後フレーム毎にフーリエ変換した周
波数領域の信号を入力信号とし、同期をとって復号処理
部へ出力する同期回路であって、 前記入力信号の各フレームに含まれる前記２周波の同期
信号を抽出する同期信号抽出器と、抽出された前記２周
波の同期信号の位相をそれぞれ検出する位相検出器と、
該検出された位相の比によりフレームずれ幅を検出する
フレームずれ幅検出器と、該フレームずれ幅がほぼ０に
なるように前記入力信号のフレームのずれを補正して前
記復号処理部への出力とするフレームシフト器とを備え
たアナログ秘話通信における同期回路。 - 【請求項３】 請求項２に記載した前記フレームずれ幅
検出器と前記フレームシフト器は、抽出された前記２周
波の同期信号の高速フーリエ変換係数の値が複素形式で
実部が０となり虚部が正の値になるようにフレームシフ
トを行って同期をとるように構成されたことを特徴とす
る請求項２に記載のアナログ秘話通信における同期回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15943491A JP3147311B2 (ja) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | アナログ秘話通信における同期方法及びその回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15943491A JP3147311B2 (ja) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | アナログ秘話通信における同期方法及びその回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04358432A JPH04358432A (ja) | 1992-12-11 |
| JP3147311B2 true JP3147311B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=15693670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15943491A Expired - Fee Related JP3147311B2 (ja) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | アナログ秘話通信における同期方法及びその回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147311B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-04 JP JP15943491A patent/JP3147311B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04358432A (ja) | 1992-12-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080112 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090112 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |