JPH0513410B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、秘話伝送や秘画伝送などに用いられ
るアナログ信号のスクランブル伝送方式に関す
る。

（従来技術） 従来のアナログ信号のスクランブル伝送方式を
第４図に示す。まず、送信側２について説明す
る。アナログ信号源４から出力されたアナログ信
号は、Ａ／Ｄ変換回路６でデジタル信号に変換さ
れる。一方、乱数信号発生回路８からは、乱数信
号が発生される。これらのデジタル信号と乱数信
号とがスクランブル回路１０で錯乱されて、Ｄ／
Ａ変換回路１２に与えられる。このＤ／Ａ変換回
路１２の出力が受信側１４に伝送される。

次に、受信側１４について説明する。

伝送されてきたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換回
路１６でデジタル信号に変換される。また、受信
側１４は、送信側２の乱数信号発生回路８と同じ
乱数信号を発生させる乱数信号発生回路１８を備
えている。そして、変換されたデジタル信号と、
乱数信号とがデスクランブル回路２０に与えられ
ることにより、乱数信号が取り除かれたデジタル
信号が出力される。このデジタル信号がＤ／Ａ変
換回路２２でアナログ信号に変換され、次段のア
ナログ信号再生装置２４に与えられる。

しかしながら、上述したスクランブル伝送方式
は、送信側と受信側との双方に乱数発生回路を設
ける必要があることなどから、その構成が複雑化
するという問題がある。

（発明の目的） 本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
のであつて、アナログ信号のスクランブル伝送方
式を比較的に簡単に実現することを目的としてい
る。

（発明の構成） 本発明は、このような目的を達成するために、
アナログ信号をデジタル信号に変換するとともに
暗号化して送信する送信手段と、受信したデジタ
ル信号を解読してアナログ信号に変換する受信手
段とを備えるスクランブル伝送方式において、次
のような構成をとる。

本発明のアナログ信号のスクランブル伝送方式
では、前記送信手段は、伝送すべきアナログ信号
をサンプリングクロツクパルス毎にデジタル信号
（正規の信号）に順次変換して出力するＡ／Ｄ変
換回路と、Ａ／Ｄ変換回路から順次出力される正
規のデジタル信号それぞれに基づいて前記アナロ
グ信号とは無関係のデジタル信号（疑似の信号）
を作成して、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力される
正規のデジタル信号それぞれの間に挿入させるタ
イミングで出力するスクランブル手段とを備えた
ものとされ、前記受信手段は、前記送信手段の
Ａ／Ｄ変換回路でのサンプリングクロツクパルス
に同期しかつ同一周波数に設定されたクロツクパ
ルスを出力するクロツクパルス発生手段と、クロ
ツクパルス発生手段から出力されるクロツクパル
スに基づいて受信したデジタル信号のうち正規の
デジタル信号のみをアナログ信号に変換するＤ／
Ａ変換回路とを備えたものとされている。

次に、本発明の作用を説明する。

即ち、本発明は、送信側のサンプリングクロツ
クパルスの周波数をデスクランブルのキーとして
いる。そして、正当な受信者に、前記周波数に関
連した情報を与えることによつて、前記サンプリ
ングクロツクパルスと同期した同一周波数のクロ
ツクパルスで、伝送されたデジタル信号をＤ／Ａ
変換することによつて、デスクランブルを行い、
もとのアナログ信号を再生している。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係るアナログ信
号のスクランブル伝送方式の構成の概略を示した
ブロツク図である。

まず、送信側２６の構成を説明しよう。

アナログ信号源２８から出力されたアナログ信
号は、Ａ／Ｄ変換回路３０で例えば、４ビツトの
デジタル信号に変換される。このデジタル信号は
スクランブル回路３２のデータ入力端子に与えら
れる。このスクランブル回路３２の具体的な構成
は第２図に示されている。即ち、スクランブル回
路３２は、初期設定可能なシフトレジスタ（例え
ば、テキサス・インストルメント社製の
74LS199）32₁と排他的論理和回路（EX−OR）
32₂とから構成されている。一方、発振器３４は
サンプリングクロツクパルスの周波数のＮ倍の
周波数（Ｎ×）のクロツクパルスを出力する。
このクロツクパルスは、Ｎ分周回路３６、組み合
わせ回路３８、Ｍ分周回路４０にそれぞれ与えら
れる。Ｎ分周回路３６で分周されることによつて
得られた周波数のサンプリングクロツクパル
ス、Ａ／Ｄ変換回路３０と組み合わせ回路３８と
に与えられる。（周波数の値は、サンプリング
定理により、原信号の周波数の２倍以上に選べば
よい）。組み合わせ回路３８は、このサンプリン
グクロツクパルスと前記Ｎ×周波数のクロツク
パルスに基づいて、スクランブル回路３２にデー
タ・ロードのタイミング信号を出力する。Ｍ分周
回路４０によつて分周されたパルスは、スクラン
ブル回路３２のクロツクパルスとして与えられ
る。

次に、受信側４２の構成を説明しよう。

送信側２６のスクランブル回路３２でスクラン
ブルされて出力された４ビツトのデジタル信号
は、伝送路を介して受信側４２のＤ／Ａ変換回路
４４と発振回路４５とに与えられる。発振回路４
５は、伝送されたデジタル信号に同期したパルス
を出力する。この発振回路４５の出力は分周回路
４６に与えられる。分周回路４６は、発振回路４
５の出力をＮ／Ｍ分周して出力させる。Ｎ／Ｍ値
は、正当な受信だけに知らさせる係数値であつ
て、本実施例に係るスクランブル伝送方式におけ
るデスクランブルのキーとなる。この分周回路４
６の出力パルスが、Ｄ／Ａ変換回路４４のクロツ
クパルスとして出力される。したがつて、前記発
振回路４５および分周回路４６は、Ｄ／Ａ変換回
路４４にクロツクパルスを与えるクロツクパルス
発生手段に対応している。Ｄ／Ａ変換回路４４か
ら出力されたアナログ信号は、アナログ信号再生
装置４８に与えられる。

次に、上述した構成を備えた本実施例の動作
を、第３図に示した動作波形を参照しながら説明
する。

いま、第３図ａにおいて、実線で示されたよう
なアナログ信号がデジタル信号に変換されて伝送
されるとしよう。

送信側２６において、発振器３４から出力され
たＮ×周波数のクロツクパルスが、Ｎ分周回路
３６で分周されることにより、Ｎ分周回路３６か
らは第３図ｂに示したような周波数のサンプリ
ングクロツクパルスｂが出力される。Ａ／Ｄ変換
回路３０は、このサンプリングクロツクパルスｂ
のタイミングに従つて、前記アナログ信号を４ビ
ツトのデジタル信号に変換する。このデジタル信
号は同図ｅに示されている。

一方、前記サンプリングクロツクパルスｂと発
振器３４の出力パルスとが組み合わせ回路３８に
与えられることにより、組み合わせ回路３８から
同図ｄに示したようなタイミングパルスｄが出力
される。また、Ｍ分周回路４０は、発振器３４の
出力パルスを分周することにより、同図ｃに示し
たようなクロツクパルスｃを出力する。その結
果、組み合わせ回路３８の出力パルスの『Ｌ』レ
ベルの期間中に入力したクロツクパルスc₁の立ち
上がりによつてトリガが掛かつて、スクランブル
回路３２のシフトレジスタ３２₁に前記Ａ／Ｄ変
換されたデジタル信号が取り込まれる。

いま、サンプリング点t₀₀のときにシフトレジ
スタ３２₁に取り込まれた正しいデジタル信号
D₃，D₂，D₁，D₀が『0010』であつたとしよう。
これらの各ビツトは、シフトレジスタ３２を構成
している各記憶素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞれ格
納される。このとき、記憶素子Ｃ，Ｄの出力は
『10』であるから、これらの出力を与えられるEX
−OR回路３２₂は『１』を出力する。この出力は
記憶素子Ａの入力として与えられる。

そして、次のクロツクパルスc₂の入力により
（タイミングt₀₁）、各記憶素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの
内容が図における右側にシフトされる。その結
果、記憶素子Ａには、EX−OR回路３２₂の出力
『１』が取り込まれるから、このときのシフトレ
ジスタ３２₁の内容は『1001』となる。

次のクロツクパルスc₃（タイミングt₀₂）が入力
されると、前述したと同様にシフトレジスタ３２
_１の内容がシフトされるとともに、記憶素子Ａに
EX−OR回路３２₂の出力『１』が格納される。
したがつて、このときにはスクランブル回路３２
から『1100』のスクランブルされたデジタル信号
が出力される。

次のタイミングt₀₃では、EX−OR回路３２₂の
出力が『０』になつているから、スクランブル回
路３２からは『0110』のスクランブルされたデジ
タル信号が出力される。

以上のt₀₁，t₀₂，t₀₃のタイミング時では、タイ
ミングパルスｄは『Ｈ』レベルであるから、Ａ／
Ｄ変換回路３０の出力はスクランブル回路３２に
ロードされない。そして、次のタイミングt₁₀に
おいて、タイミングパルスｄが『Ｌ』レベルにな
るから、この期間中にクロツクパルスc₅が与えら
れることにより、次の正しいデジタル信号（例え
ば、第３図に示した『0101』）がスクランブル回
路３２にロードされる。

このようにして、サンプリングタイミングt₀₀，
t₁₀，t₂₀……のときには正しいデジタル信号がス
クランブル回路３２から出力され、前記サンプリ
ングタイミングの期間中にはスクランブルされた
デジタル信号が出力される。このようなスクラン
ブル回路３２の出力波形は同図に示されてい
る。

スクランブル回路３２でスクランブルされたデ
ジタル信号は、デジタル伝送路を介して受信側４
２のＤ／Ａ変換回路４４および発振回路４５にそ
れぞれ与えられる。発振回路４５は、入力するデ
ジタル信号に同期したパルス、即ち、送信側２６
でのクロツクパルスｃに同期したパルスを出力す
る。この出力パルスは、分周回路４６に与えられ
る。正当な受信者には、送信側２６における分周
比Ｍ，Ｎが知らされており、分周回路４６の倍率
Ｎ／Ｍに設定されている。これにより、送信側２
６のサンプリングクロツクパルスｂと同期した同
一周波数のクロツクパルスを再現することができ
る。このクロツクパルスがＤ／Ａ変換回路４４の
タイミングパルスとして与えられる。したがつ
て、Ｄ／Ａ変換回路４４は、サンプリングクロツ
クパルスｂと同じタイミングによつて、伝送され
たデジタル信号をＤ／Ａ変換するから、Ｄ／Ａ変
換回路４４からは正しいデジタル信号のみがアナ
ログ信号に変換されて出力される。このアナログ
信号がアナログ信号再生装置４８に与えられて適
宜に再生される。

このように、この実施例では、受信側４２に送
信側２６の分周比Ｍ，Ｎを知らせ、これによつて
送信側２６でのサンプリングクロツクパルスｂと
同一周波数のクロツクパルスを得ているから、分
周比Ｍ，Ｎをキーとしてデスクランブルすること
は、送信側２６のサンプリングクロツクパルスｂ
の周波数をキーとしてデスクランブルすることと
等価である。

ところで、サンプリングクロツクパルスｂの周
波数を知らされていない盗聴者が、受信側のクロ
ツクパルスの周波数を大きく設定した（例えば、
サンプリングクロツクパルスｂの４倍の周波数）
とする。そうすると、第３図ａに一点鎖線で示さ
れているように、もとのアナログ信号とは全く別
の信号が再生されることになり、正常な受信が行
われない。また、盗聴者が、受信側のクロツクパ
ルスの周波数をサンプリングクロツクパルスｂの
周波数よりも小さく設定した場合には、デジタル
信号処理における、いわゆる折り返し歪に相当す
るものが現れて、この場合にも正常な受信をする
ことはできない。

なお、実施例では、受信側４２に伝送されたデ
ジタル信号によつて、受信側４２のクロツクパル
スを送信側２６のサンプリングクロツクパルスｂ
に同期させている。しかし、本発明はこれに限ら
れるものではなく、例えば、同期パルスを前記デ
ジタル信号とは別に受信側４２に伝送するもので
あつてもよい。この場合は、受信側４２にサンプ
リングクロツクパルスｂと同一周波数の出力を発
振する発振回路を設け、伝送された同期パルスに
よつて、この発振回路の出力をサンプリングクロ
ツクパルスｂに同期させればよい。

また、上述の実施例では、スクランブル回路３
２は第２図に示すように構成されるとして説明し
たが、勿論、本発明がこれに限定されるものでは
ない。第２図のEX−OR回路３２₂に与えられる
記憶素子の出力の組み合わせは任意であり、例え
ば、記憶素子Ａの出力と記憶素子Ｄの出力とを与
えてスクランブルを行うことも可能である。ま
た、スクランブル手段は、アナログ信号のサンプ
リング期間の間に乱数信号を挿入できるその他の
ハード的構成あるいはソフト的構成によつても実
現され得るものである。

さらに、上述の実施例では、スクランブルされ
たデジタル信号を伝送するとしたが、このデジタ
ル信号をＤ／Ａ変換したアナログ信号を受信側に
伝送するものであつてもよい。この場合、受信側
の初段に、伝送されたアナログ信号をデジタル信
号に変更するためのＡ／Ｄ変換回路を設ければよ
い。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明に係る
アナログ信号のスクランブル伝送方式は、受信側
でのアナログ信号のサンプリングクロツクパルス
の周波数を、デスクランブルを行うためのキーと
し、受信側では、このサンプリングクロツクパル
スと同期しかつ同一周波数に設定されたクロツク
パルスに基づいてＤ／Ａ変換を行うことによつ
て、もとのアナログ信号を再生している。

したがつて、本発明によれば、従来の伝送方式
のように受信側に乱数信号発生回路を設ける必要
がないから、この種の伝送方式を比較的に簡単に
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２
図は前記実施例におけるスクランブル回路の具体
例、第３図は前記実施例の動作波形図、第４図は
従来例の説明図である。 ２６……送信側、２８……アナログ信号源、３
０……Ａ／Ｄ変換回路、３２……スクランブル回
路、３２₁……シフトレジスタ、３２₂……排他的
論理和回路、３４……発振器、３６……Ｎ分周回
路、３８……組み合わせ回路、４０……Ｍ分周回
路、４２……受信側、４４……Ｄ／Ａ変換回路、
４６……発振器、４８……アナログ信号再生装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アナログ信号をデジタル信号に変換するとと
   もに暗号化して送信する送信手段と、受信したデ
   ジタル信号を解読してアナログ信号に変換する受
   信手段とを備えるスクランブル伝送方式であつ
   て、 前記送信手段は、伝送すべきアナログ信号をサ
   ンプリングクロツクパルス毎にデジタル信号（正
   規の信号）に順次変換して出力するＡ／Ｄ変換回
   路と、Ａ／Ｄ変換回路から順次出力される正規の
   デジタル信号それぞれに基づいて前記アナログ信
   号とは無関係のデジタル信号（疑似の信号）を作
   成して、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力される正規
   のデジタル信号それぞれの間に挿入させるタイミ
   ングで出力するスクランブル手段とを備え、 前記受信手段は、前記送信手段のＡ／Ｄ変換回
   路でのサンプリングクロツクパルスに同期しかつ
   同一周波数に設定されたクロツクパルスを出力す
   るクロツクパルス発生手段と、クロツクパルス発
   生手段から出力されるクロツクパルスに基づいて
   受信したデジタル信号のうち正規のデジタル信号
   のみをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路と
   を備えている、ことを特徴とするアナログ信号の
   スクランブル伝送方式。