JPH034144B2

JPH034144B2 -

Info

Publication number: JPH034144B2
Application number: JP17619584A
Authority: JP
Inventors: Koji Akyama
Original assignee: Yaesu Musen Co Ltd
Current assignee: Yaesu Musen Co Ltd
Priority date: 1984-08-24
Filing date: 1984-08-24
Publication date: 1991-01-22
Also published as: JPS6154730A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は無線電話通信において特定相手とは
支障なく通話が行なえる反面で、第３者には通話
内容を理解不可能に保つ秘話方式に関するもので
ある。

〔従来技術〕

第３者に通話内容を秘密とする目的の無線電話
の秘話方式は古くから多種開発され実用されてい
る。通常は電波形式が異れば受話は不可能である
から、AM通信の全盛時代にはSSBもFMも秘話
性を有していたのであるが、現在では電波形式と
は別に何等かの共通キーを設けて、キーが一致し
なければ聴話が出来ない送受信方式のことを称し
ている。

従来の秘話方式としては、送信キヤリアに対す
る変調周波数スペクトルを反転する方法、両サイ
ドバンドの一方のみを反転する方法、変調周波数
帯を分割し一部を反転して配置を入れ替える方法
があり、更に進んでは時分割で組合わせを変更す
る方法がある。単純な組合わせキーでは一度キー
が判れば秘話効力を失う欠点があり、完全な秘話
方式は複雑大形となつて移動機等には採用し難い
という問題があつた。

これに鑑みて本出願人は先に昭和59年８月６日
付「秘話装置」の特許出願を行なつているが、そ
の概要は「送信側において音声周波数反転信号と
非反転信号とを交互に特定ビツトパターンで切替
え、これにパイロツト信号を加えて変調し、受信
側においては復調信号中のパイロツト信号を同期
信号として周波数反転信号を復元するものであつ
て、切替の特定ビツトパターンを書き込んだ
ROMを送信と受信に共通に使用する」ことによ
り、装置を小形軽量に構成し得る効果がある。

〔発明の目的〕

本発明は従来のアナログ的秘話方式である音声
周波数スペクトルの反転と非反転を交互に単に時
分割で送信した前記特許出願の発明を複雑化し
て、音声周波数帯を上半と下半に分割し、さらに
各周波数スペクトルの反転信号と組合わせて８通
りのパターンを作りこれ等を組合わせて送信する
と、切り替える順序の組わせは81＝40320通りと
なり極めて高度の秘話性が得られる。またこの組
合わせキーの設定に最近のデジタル技術による
ROMを利用することは前記出願の発明と同様で
あるが、本発明では送信と受信に別個のROMを
使用することにより一層秘話キーを高度化する反
面で餘分の部品とスペースを要するので、前出願
の発明が小形軽量を主目的とするハンデイ機に適
するのに対して本発明方式は重量形状にやや餘裕
のある車輛用移動無線機への使用目的に好適であ
る。

〔発明の概要〕

この発明は無線電話送受信機において、送信側
においては送信音声周波数を第１図に示すよう
に、その許容最高周波数の1/2の周波数以下の周
波数帯Ａと該周波数以上の周波数帯Ｂと、該Ａの
周波数スペクトルを反転したARと該Ｂの周波数
スペクトルを反転したBRと、Ａの周波数スペク
トルをＢの帯域に平行移動したA_hと、Ｂの周波
数スペクトルをＡの帯域に平行移動したB_lと、
A_hの周波数スペクトルを反転したA_hＲと、B_lの
周波数スペクトルを反転したB_lＲとを組わせた
AR＋Ｂ、B_l＋A_h、B_lＲ＋A_h，B_l＋A_h、
B_lＲ＋A_hＲ、Ａ＋BR、AR＋BRに原形のま
ま（中央部分が少し抜ける）のＡ＋Ｂの８種の
合成パターンを予め設定した順序で変調送信し、
かつ前記許容最高周波数の1/2の周波数の同期パ
イロツト信号を前記８種の組合せの１つに含ませ
て送出し、受信側においては復調信号の８種の配
列パターンを、復調信号中より分離した同期信号
により送信側と同期させて、周波数スペクトルの
組合わせを復元することにより音声信号を再生す
る、ことを特徴とする秘話方式である。

次に送信側における前記８種の合成パターンの
作成につき述べる。秘話信号を作るために、音声
周波数帯を上半と下半に分割し、さらに各周波数
スペクトルの反転信号を必要とするが、スペクト
ル反転のために送信音声周波数の許容最高周波数
（例えばSSB通信では3000Hz）とその1/2の周波数
のサブキヤリアを用いるので、説明の便宜上第１
サブキヤリアを1500Hz、第２サブキヤリアを3000
Hzとする。

本発明秘話方式の送信側ブロツク図（第２図）
において、マイクロホンの出力する音声周波数帯
は通過帯域_B＝200〜1300Hzの第１のBPF（Band
Pass Filter）１を通して下半周波数帯Ａを、通
過帯域_B＝1700〜2800Hzの第２のBPF２を通つて
上半周波数帯Ｂを得、さらにＡと第１のサブキヤ
リア（1500Hz）を第１の２重平衡変調器（以下に
はDBMと略記する）３に加えると、DBMの特
性として入力成分は出力しないから、サブキヤリ
ア±Ａすなわち 1500＋（200〜1300）＝1700〜2800Hzおよび1500
−（200〜1300）＝1300〜200Hzを得て、これを_B＝
200〜1300Hzの第３のBPF５を通すと、1300〜
200Hzの出力ARを得る。このARはＡと周波数帯
域は同一であるが周波数スペクトルが反転してい
る。第１図のAR＋Ｂを得るためにはＢはその
ままをARに加えてもよいが、第２図では共通回
路を用いて回路構成を簡単にするために、BPF
２の出力を第２のDBM４に加えて、DBM４に
は直流バイアスを与えて平衡をくづすことにより
単なるバツフアとして動作させ、_B＝1700〜2800
Hzの第４のBPFを通つて、直線合成器７に加え
てAR＋Ｂを得る。

第１図ｂのB_l＋A_hは、信号Ａ（200〜1300Hz）
と第１サブキヤリア（1500Hz）とを第1DBM３
に加えて、第４のBPF６を通して和のA_h（1700〜
2800Hz）を得、信号Ｂ（1700〜2800Hz）と第１サ
ブキヤリア（1500Hz）とを第2DBM４に加えて、
第３のBPF５を通して差のB_l（200〜1300Hz）を
得て、直線合成器７に加えてB_l＋A_hを得る。

第１図ｃのB_lＲ＋A_hは、信号Ｂ（1700〜2800
Hz）と第２サブキヤリア（3000Hz）とを第
2DBM４に加えて、第３のBPF５を通して差周
波数を取り出すと、3000−（1700〜2800）＝1300〜
200Hzとなり、Ｂの周波数帯域をＡの帯域に移動
して、かつ周波数スペクトルを反転したB_lＲが得
られる。これに前記ｂと同じA_hを直線合成器７
に加えてB_lＲ＋A_hを得る。

第１図ｄのB_l＋A_hＲは、信号Ａと第２サブキ
ヤリア（3000Hz）とを第1DBM３に加えて第４
のBPF６を通して差周波数を取り出すと、3000
−（200〜1300）＝1800〜1700Hzとなり、Ａの周波
数帯域をＢの帯域に移動して、かつ周波数スペク
トルを反転したA_hＲが得られる。これに前記ｂ
と同じB_lを直線合成器７に加えてB_l＋A_hＲを得
る。

第１図ｅのB_lＲ＋A_hＲは、前記ｃとｄと同様
にして得られるB_lＲとA_hＲとを直線合成器７に
加えてB_lＲ＋A_hＲを得る。

第１図ｆのＡ＋BRは、前記ａのＢと同様にし
て、信号Ａを加えた第1DBMに直流バイアスを
掛けて、第３のBPFを通して得たＡと、信号Ｂ
（1700〜2800Hz）と第３サブキヤリア（4500Hz）
とを第2DBM４に加え、第4BPF６を通して差周
波数出力を取り出すと、4500−（1700〜2800）＝
2800〜1700Hzとなり、Ｂの周波数スペクトルを反
転したBRとを直線合成器７に加えてＡ＋BRを
得る。

第１図ｇのAR＋BRは、前記ａとｆと同様に
して得られたARとBRとを直線合成器７に加え
てAR＋BRを得る。

第１図ｈのＡ＋Ｂは、前記ａとｆと同様にし
て、第１と第２のDBMに直流バイアスを掛け
て、それぞれの帯域のBPFを通して、直線合成
器７に加えてＡ＋Ｂを得るのである。

以上のようにDBM３と４の出力をBPF５と６
を通して取り出す組合わせを作るために第２図の
ように電子スイツチS₁・S₂・S₃・S₄を設け、
DBM３と４とに直流バイアスを掛けるために電
子スイツチS₅・S₆を設け、これ等DBMに第１・
第２・第３のサブキヤリアを供給するために電子
スイツチS₇・S⁸・S⁹・S₁₀・S₁₁を設け、これ等ス
イツチ群を適切なタミングで切替動作するための
制御信号は、秘話キーとなるビツトデータを書込
んだデジタル記憶装置である送信用ROM（Read
Only Memory）（Ｔ）２０の出力する制御デー
タにより行なうのである。

第１・第２・第３の３種のサブキヤリアは１：
２：３の周波数比であるから、１個の基準周波数
から分周で得ることが容易であり適当である。図
では基準発振器８は900kHzとし、これを分周器
９で600分周し、LPF１０を通して1500Hzの第１
サブキヤリアを作り、これをS₇を通してDBM３
に、S₉を通してDBM４に供給する。また分周器
１１で300分周し、LPF１２を通して3000Hzの第
２サブキヤリアをり、これをS₈を通してDBM３
に、S₁₀を通してDBM４に供給する。また分周器
１３で200分周し、LPF１４を通して4500Hzの第
３サブキヤリアを作り、これをS₁₁を通してDBM
４に供給する。

さらに基準周波数は別に分周器１５を通して、
８進カウンタ１６にクロツクを供給し、同カウン
タの出力データでROM（Ｔ）２０を駆動する。
図ではこれら分周器は別個に書いてあるが、適当
な分周比で一部を共通とすることは可能であり、
基準周波数も900kHzに限定されるものでは無い。

また８進カウンタ１６のキヤリ出力と第１サブ
キヤリアをANDゲートを通して直線合成器７に
加えることにより、秘話信号中にキヤリ期間のみ
1500Hzの信号が同期パイロツト信号としてそう入
される。

ROM（Ｔ）２０の出力データD₀でS₁〜S₄を制
御するが、S₁とS₂、S₃とS₄が組として交互に動作
するようにS₁とS₂の組にはインバータ１８を通し
て供給する。その他はD₁でS₅を、D₂でS₆を、D₃
でS₇を、D₄でS₈を、D₅でS₉を、D₆をS₁₀を、D₇で
S₁₁を制御するが、この組合わせにより第１図の
ａ〜ｈの８通りのパターンが作られることを第４
図に図表として示す。さらに８進カウンタ１６よ
りのアドレス指定により秘話信号としての組合わ
せは81＝40320通りとなるものである。

次にパターンの切替速度（時間）につき述べ
る。先づパターン切替速度が極て遅いと、一つの
パターンの保持時間が長く、原音と同一のパター
ン（第１図のｈ）のとききに多少聞き取れる可能
性があり、また秘話キーの検索もやり易くなるの
で、切替速度は早い方が安全である。ただし８種
のパターンの１つに1500Hzの同期信号が含まれて
居り、10波以上は確保したいので１パターンの時
間は１／1500×10＝6.66mSを最低限とするが、後述のように受信側において１〜2mSのミユート時間
を要するので、一応10mS以上ということになる。
実際上10〜100mS範囲が適当である。第２図の例
では分周器１５は90000分周とし10Hzのクロツク
を８進カウンタ１６に与えている。

本発明の受信側構成例を第３図に示して説明す
る。図において第２図と同一符号部は同一の構造
および動作であるから符号１〜１４およびS₁〜
S₁₁についての詳細な説明は省略して、DBM３・
４および第１・第２・第３のサブキヤリアと
BPF１・２・５・６との組合わせにより、復調
出力の秘話信号を原信号に復元する過程を述べ
る。

信号ＡとＢは送信側と同じくDBMに直流バイ
アスを掛けて信号を通過させるのでで問題ない。
また周波数スペクトルの反転したARとBRも、
送信側と同じサブキヤリアを加えて差周波数を
BPFを通して復元できる。ただし周波数帯域を
移動したA_hとB_lについてはBPFの帯域とDBMの
サブキヤリア周波数の関係から、DBM３と４と
を逆に使う必要がある。実際上は送受信に同一回
路を共用する都合もあるので、回路接続はそのま
まとしてスイツチS₇〜S₁₁の動作タイミングを変
えることで解決している。そのためにスイツチS₁
〜S₁₁を制御するROM（Ｒ）３０は送信側のROM
（Ｔ）２０と別個の内容となつている。

以上の他に受信側固有の同期回路がある。これ
は復調信号より1500Hz中心の狭帯域BPF２１
（例えば1400〜1600Hz）を通して第５図のよう
なバースト信号を分離し、検波器２２で整流して
のようなパルスとして、ワンシヨツトマルチバ
イブレータ２３をトリガして出力を得る。ここ
ではBPF２１の通過で遅れ、の立上りでも
遅れを生じているので、をそのまま同期信号と
して使うには不適当である。そこで図では出力
をもつてクロツク用分周器１５にリセツトを掛
け、同時にの正エツジ検出器２４の出力するパ
ルスで８進カウンタをリセツトして出力を０の
状態にし、負エツジ検出器の出力するパルスを
ORゲート２６を通して８進カウンタ１６に擬似
クロツクとして供給し８進カウンタ１６をスター
トさせる。従つてこの時点で同期が掛かるので、
特にの負エツジのタイミングが重要となる。そ
こでワンシヨツトマルチバイブレータ２３のパル
ス幅調整器２３１を調整可能とすることにより、
同期の精密調整を行なうことができる。以後は秘
話信号の１周期ごとに同期が掛かることになる。

以上のようにして受信側のROM（Ｒ）の内容
が送信側ROM（Ｔ）の内容に適合して居れば秘
話信号の復元が行なわれるが、電子スイツチS₁〜
S₁₁のスイツチングノイズを除去するために、直
線合成器７の出力部にノイズミユート回路２７を
付加するとよい。これは８進カウンタ１６のクロ
ツクで動作するオーデイオノイズブランカであ
る。

〔発明の効果〕

本発明では８通りの音声パターン全部を組合わ
せて送信するのであつて、その組合わせせ数は前
述のように40320通りにもなるから、送信側の秘
話キーであるROM（Ｔ）と適応する受信側ROM
（Ｒ）を保有しない限り聴話は不可能であつて、
秘話性は極めて高いものである。さらに秘話キー
にROMを用いた効果として、ROM（Ｔ）は８バ
イトで１組の信号が発生できるので、市販されて
いる2KバイトのROMを用いて、11本のアドレス
のうち、下位の３本を８進カウンタに接ぎ、残り
をDIPスイツチ等により切り換えるようにすれ
ば、さらに256通りのパターンが選択できるから、
これを送信の親局に装備すれば１台の秘話装置で
多数の子局と別個の秘話キーによる通話が可能と
なる便宜がある。

また本発明の秘話方式は第２図と第３図に見ら
れるように送信側と受信側の回路構成は共通部分
が多く、送受信装置として構成するのに極めて有
利であり、送信回路、受信回路とは関係無く独立
して構成できるので、既製の通信機に秘話アダプ
タとして追加し得る利点も大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は秘話パターンの説明図、第２図は本発
明の送信側構成例、第３図は本発明の受信側構成
例、第４図は秘話信号パターン作成に関する図
表、第５図は受信側における同期のタイミング図
である。１・２・５・６・２１……BPF、３・４……
DBM、７……直線合成器、８……基準発振器、
９・１１・１３・１５……分周器、１６……８進
カウンタ、１７……ANDゲート、１８……イン
バータ、２０……ROM（Ｔ）、２２……検波器、
２３……ワンシヨツトマルチバイブレータ、２４
……正エツジ検出器、２５……負エツジ検出器、
２６……ORゲート、２７……ノイズミユート回
路、３０……ROM（Ｒ）、S₁〜S₁₁……電子スイツ
チ。

Claims

【特許請求の範囲】１無線電話送受信機において、送信側において
は送信音声周波数をその許容最高周波数（例えば
3000Hz）の1/2（例えば1500Hz）の周波数以下の
周波数帯Ａと該周波数以上の周波数帯Ｂと、該Ａ
の周波数スペクトルを反転したARと該Ｂの周波
数スペクトルを反転したBRと、Ａの周波数スペ
クトルをＢの帯域に平行移動したA_hと、Ｂの周
波数スペクトルをＡの帯域に平行移動したB_lと、
A_hの周波数スペクトルを反転したA_hＲと、B_lの
周波数スペクトルを反転したB_lＲとを組わせたＡ
＋Ｂ，AR＋Ｂ，Ａ＋BR，AR＋BR，B_l＋A_h，
B_lＲ＋A_h，B_l＋A_hＲ，BlR＋A_hＲの８種の合成
パターンを予め設定した順序で変調送信し、かつ
前記許容最高周波数の1/2の周波数の同期パイロ
ツト信号を前記組合わせの１つに含ませて送出
し、受信側においては復調信号の８種の配列パター
ンを、復調信号中より分離した同期信号により送
信側と同期させて、周波数スペクトルの組合わせ
を復元することにより音声信号を再生する、ことを特徴とする秘話方式。２前項記載の８種の秘話信号パターンの作成
は、送信音声周波数を第１のバンドパスフイルタ
（例えば200〜1300Hz）を通して得た信号Ａと、第
２のバンドパスフイルタ（例えば1700〜2800Hz）
を通して得た信号Ｂとに分割し、 (a) AR＋Ｂは、送信音声周波数の最高周波数の
１／２の周波数（例えば1500Hz）の第１のサブキ
ヤリアと信号Ａとを第１の２重平衡変調器に加
えて差周波数出力ARのみを取り出し、これに
信号Ｂを直流バイアスにより平衡をくづした第
２の２重平衡変調器に加えてそのまま取り出し
た出力Ｂとを直線合成器に加えてAR＋Ｂを得
る。 (b) B_l＋A_hは、信号Ａと第１のサブキリアとを
第１の２重平衡変調器に加えて和周波数出力を
取り出したA_hと、信号Ｂと第１のサブキヤリ
アとを第２の２重平衡変調器に加えて差周波数
出力を取り出したB_lとを直線合成器に加えてB_l
＋A_hを得る。 (c) B_lＲ＋A_hは、信号Ａと第１のサブキヤリア
とを第１の２重平衡変調器に加えて和周波数出
力を取り出したA_hと、信号Ｂと許容最高周波
数（例えば300Hz）の第２のサブキヤリアとを
第２の２重平衡変調器に加えて差周波数出力を
取り出したB_lＲとを直線合成器に加えてB_lＲ＋
A_hを得る。 (d) B_l＋A_hＲは、信号Ｂと第１のサブキヤリア
とを第２の２重平衡変調器に加えて差周波数出
力を取り出したB_lと、信号Ａと第２のサブキヤ
リアとを第１の２重平衡変調器に加えて差周波
数出力を取り出したA_hＲとを直線合成器に加
えてB_l＋A_hＲを得る。 (e) B_lＲ＋A_hＲは、信号Ａと第２のサブキヤリ
アとを第１の２重平衡変調器に加えて差周波数
出力を取り出したA_hＲと、信号Ｂと第２のサ
ブキヤリアとを第２の２重平衡変調器に加えて
差周波数出力を取り出したB_lＲとを直線合成器
に加えてB_lＲ＋A_hＲを得る。 (f) Ａ＋BRは、信号Ａは直流バイアスを掛けて
平衡をくづした第１の平衡変調器を通してその
まま取り出し、信号Ｂと許容最高周波数の1.5
倍（例えば4500Hz）の第３のサブキヤリアとを
第２の２重平衡変調器に加えて差周波数出力を
取り出したBRとを直線合成器に加えてＡ＋
BRを得る。 (g) AR＋BRは、信号Ａと第１のサブキヤリア
とを第１の２重平衡変調器に加て差周波数出力
を取り出したARと、信号Ｂと第３のサブキヤ
リアとを第２の２重平衡変調器に加えて差周波
数出力を取り出したBRと直線合成器に加えて
AR＋BRを得る。 (h) Ａ＋Ｂは、信号Ａは直流バイアスを掛けて平
衡をくづした第１の平衡変調器をして、信号Ｂ
は直流バイアスを掛けて平衡をくづした第２の
平衡変調器を通してそのまま取り出し、直線合
成器に加えてＡ＋Ｂを得る。構成であることを特徴とする、特許請求の範囲
第１項記載の秘話方式。３前記音声周波数パターンの８通りの組わせ
は、前記第１と第２の２重平衡変調器に第１・第
２・第３のサブキヤリアを選択して供給する電子
スイツチ群と、前記２重平衡変調器に直流バイア
スを加えて平衡をくづす電子スイツチ群と、第１
と第２の２重平衡変調器出力を選択して取り出す
電子スイツチ群とに制御データを供給する送信機
用ROM（Ｔ）にビツトデータを書き込むことに
より行ない、該ROMの動作は８進カウンタの出
力データにて駆動する構成である、特許請求の範
囲第１項記載の秘話方式。４前記同期パイロツト信号は前記ROM（Ｔ）
を駆動する前記８進カウンタのキヤリ出力と第１
のサブキヤリアをANDゲートを通して出力直線
合成器に加えることにより秘話信号にそう入する
構成である、特許請求の範囲第１項記載の秘話方
式。５受信側における秘話信号を原信号と同形に復
元する構成は、送信側の秘話信号作成回路と同一
の第１と第２の２重平衡変調器に第１・第２・第
３のサブキヤリアを選択して供給する電子スイツ
チ群と、前記平衡変調器に直流バイアスを加えて
平衡をくづす電子スイツチ群と、第１と第２の２
重平衡変調器出力を選択して取り出す電子スイツ
チ群とに制御データを供給する受信用ROM（Ｒ）
にビツトデータを書き込むことにより行ない、該
ROM（Ｒ）の動作は８進カウンタの出力データ
にて駆動する構成である、特許請求の範囲第１項
記載の秘話方式。６前記受信ROM（Ｒ）を駆動する８進カウン
タの動作を送信側と同期するために、受信復調信
号を第１のサブキヤリア周波数中心の狭帯域バン
ドバスフイルタ（例えば1400〜1600Hz）を通して
同期パイロツト信号を取り出したバースト信号を
整流して、ワンシヨツトマルチバイブレータのト
リガ入力に加え、その変調パルスをもつて前記８
進カウンタにクロツクを供給する分周器をリセツ
トし、同時に該出力パルスの正エツジで８進カウ
ンタをリセツトし、負エツジで前記分周器出力ク
ロツクに代わる擬似クロツクを与える構成であ
る、特許請求の範囲第１項記載の秘話方式。