JPH0681120B2 - Confidential communication method - Google Patents

Confidential communication method

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JPH0681120B2
JPH0681120B2 JP15684186A JP15684186A JPH0681120B2 JP H0681120 B2 JPH0681120 B2 JP H0681120B2 JP 15684186 A JP15684186 A JP 15684186A JP 15684186 A JP15684186 A JP 15684186A JP H0681120 B2 JPH0681120 B2 JP H0681120B2
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pilot
signal
voice
frequency
frequency signal
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良太 秋山
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 秘話通信回線上での周波数偏差による復号品質の劣化及
び同期外れを解決するために送信側で複数のパイロット
信号を挿入し、受信側ではこれらパイロット信号を検出
して適宜乗算してその差周波数信号を抽出することによ
り周波数偏差を無くしたものである。
DETAILED DESCRIPTION [Overview] In order to solve deterioration of decoding quality and loss of synchronization due to frequency deviation on a confidential communication line, a transmitter side inserts a plurality of pilot signals, and a receiver side receives these pilot signals. The frequency deviation is eliminated by detecting and multiplying appropriately and extracting the difference frequency signal.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、秘話通信方式に関し、特にその周波数偏差の
補正方式に関するものである。
The present invention relates to a confidential communication system, and more particularly to a frequency deviation correction system.

従来より、電話等、狭帯域の回線での盗聴を防ぐため、
音声の暗号化技術として第7図に示すようなスクランブ
ル技術が研究されている。この種の方式として、送信側
では音声をスクランブル装置200のアナログ/ディジタ
ル変換器210に入力し、スクランブラー220を介して暗号
化した後、ディジタル/アナログ変換器230で再アナロ
グ化して通信路へ送出し、受信側ではこのアナログ信号
をデスクランブル装置240のアナログ/ディジタル変換
器250でディジタル信号にし、デスクランブラー260にて
復号し、ディジタル/アナログ変換器270を介して音声
として受信する方式が一般的に考えられている。そして
そのスクランブル処理にはフィルタバンクや遅延素子と
いうアナログ素子を用いていた。
Conventionally, to prevent eavesdropping on narrow-band lines such as telephones,
A scrambling technique as shown in FIG. 7 has been studied as a voice encryption technique. In this type of system, on the transmission side, voice is input to the analog / digital converter 210 of the scrambler 200, encrypted via the scrambler 220, re-analogized by the digital / analog converter 230, and transferred to the communication channel. In general, the method of sending out and receiving side converts this analog signal into a digital signal by the analog / digital converter 250 of the descrambler 240, decodes it by the descrambler 260, and receives it as voice through the digital / analog converter 270. Is considered to be. Then, analog elements such as a filter bank and a delay element were used for the scramble processing.

しかしながら、近年、ディジタル信号処理技術の発達及
びディジタル信号処理専門る高速LSIが比較的安価に入
手できるようになり、これらを用いることにより従来の
アナログ部品を用いたものよりハードウェア規模も小さ
くより高度な秘話性能を得られるスクランブル方式が実
現可能となった。
However, in recent years, development of digital signal processing technology and high-speed LSI specialized in digital signal processing have become available at relatively low cost, and by using these, the hardware scale is smaller and more sophisticated than those using conventional analog components. It has become possible to realize a scramble method that can obtain excellent confidential performance.

これらのディジタル信号処理技術を用いたスクランブラ
ーで重要になるのは、まず、A/D変換器のサンプリング
クロックの同期である。特に、第8図に示すような音声
(第8図(1))を所定サンプリング毎に区切ってフレ
ーム分割し各フレームを時間−周波数変換する。(第8
図(2))。そして生成した各フレームを1単位として
スクランブル処理(転置)を行う(第8図(3))。こ
の転置された情報をフレーム単位で周波数−時間に再変
換し、伝送路上に送り出す(第8図(4))。この種の
暗号化において送受信のフレーム長はサンプリング数で
規定されるためクロック同期がとれないと送受信のフレ
ーム長が異なることになりフレーム同期が外れて正しく
復号できなくなる。従ってディジタル信号処理を用いた
スクランブラーには回線における障害に対しても安定し
たクロック同期方式が必要とされる。
What is important in the scrambler using these digital signal processing techniques is synchronization of the sampling clock of the A / D converter. In particular, a voice as shown in FIG. 8 ((1) in FIG. 8) is divided into frames every predetermined sampling, and each frame is time-frequency converted. (Eighth
Figure (2)). Then, scrambling processing (transposition) is performed with each generated frame as one unit (FIG. 8 (3)). This transposed information is reconverted into frequency-time on a frame-by-frame basis and sent out on the transmission path (Fig. 8 (4)). In this type of encryption, the transmission / reception frame length is defined by the number of samplings. If clock synchronization cannot be achieved, the transmission / reception frame length will be different, and the frame synchronization will be lost and correct decoding will not be possible. Therefore, a scrambler using digital signal processing requires a stable clock synchronization system even with a line failure.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第9図はクロック同期方式による秘話通信方式を示すブ
ロック図で、図中、送信側においてA/D変換器90で音声
入力をディジタル信号に変換する。この変換のためのク
ロック信号はクロック発振器91より与えられる。ディジ
タル信号に変換された音声はスクランブラー92でスクラ
ンブル(秘話化)されD/A変換器93でアナログ信号に再
度変換される。また、受信側で送信側のクロック信号を
再生するため分周器94でクロック信号を分周して加算器
95で秘話音に加算されパイロットキャリア信号として出
力される。
FIG. 9 is a block diagram showing a confidential communication system by the clock synchronization system. In the figure, an A / D converter 90 on the transmitting side converts a voice input into a digital signal. The clock signal for this conversion is given from the clock oscillator 91. The voice converted into a digital signal is scrambled (encrypted) by a scrambler 92 and converted again into an analog signal by a D / A converter 93. Further, in order to reproduce the clock signal of the transmitting side on the receiving side, the clock signal is frequency-divided by the frequency divider 94 and the adder is added.
At 95, it is added to the secret voice and output as a pilot carrier signal.

受信側ではバンドパスフィルタ96でクロック信号を抽出
し、てい倍器97でてい倍して送信側のクロック信号を再
生しA/D変換器98のクロック信号とする。そして、このA
/D変換器98で入力の秘話音声はディジタル信号となりデ
スクランブラー99で復号化し、D/A変換器100でアナログ
信号として音声出力を得る。
On the receiving side, the bandpass filter 96 extracts the clock signal, and the multiplier 97 multiplies it to reproduce the clock signal on the transmitting side, which is used as the clock signal of the A / D converter 98. And this A
The confidential voice input by the / D converter 98 becomes a digital signal and is decoded by the descrambler 99, and the D / A converter 100 obtains a voice output as an analog signal.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

このような従来の秘話通信方式では、通信回線でΔf
(Hz)の周波数偏差があったとすると、受信したパイロ
ットクロック信号は同様にΔf(Hz)だけ周波数がシフ
トし受信側のサンプリングクロックはΔfのてい倍の周
波数となるため、受信側のフレームは送信側に比べて長
さが異なりフレーム同期ずれを起こす。
In such a conventional confidential communication system, Δf is used in the communication line.
If there is a frequency deviation of (Hz), the frequency of the received pilot clock signal similarly shifts by Δf (Hz) and the sampling clock on the receiving side has a frequency that is twice Δf, so the frame on the receiving side is transmitted. The length is different from that on the side and the frame synchronization shift occurs.

例えば、周波数上で入れ換えを行う場合、送信側で8KHz
のサンプリングクロックの256点分を1フレーム長とし
入れ換え方法を変換していたとする。また送信側で2KHz
をパイロット信号として受信側へ送り、受信側では2KHz
を4てい倍して8KHzとしてサンプリングクロックの同期
をとっているとする。このとき通信回線でΔfHzの周波
数偏差があったとすると、受信したパイロット信号は2K
Hz+ΔfHzとなり、受信側のサンプリングクロックは8KH
z+4ΔfHzとなるため、受信側のフレームは送信側に比
べて長さが異なり、フレーム同期ずれを起こす。
For example, when switching on the frequency, 8KHz on the transmitting side
Assume that 256 points of the sampling clock of 1 are set as 1 frame length and the replacement method is converted. 2KHz on the transmitting side
Is sent to the receiving side as a pilot signal, and 2 KHz at the receiving side
It is assumed that the sampling clock is synchronized by multiplying 4 by 8 KHz. At this time, if there is a frequency deviation of ΔfHz on the communication line, the received pilot signal is 2K.
Hz + ΔfHz, and the sampling clock on the receiving side is 8KH
Since it becomes z + 4ΔfHz, the length of the frame on the receiving side is different from that on the transmitting side, causing a frame synchronization shift.

このように送受信のフレーム同期が外れると正しく復号
できず復号品質も劣化するという第1の問題点があっ
た。この場合、送受信で独立に高精度の発振器を用いる
のは発振器の規模が大きくなりコスト高になるという欠
点がある。
As described above, there is the first problem that if the transmission / reception frame synchronization is lost, the decoding cannot be performed correctly and the decoding quality is deteriorated. In this case, using a high-precision oscillator independently for transmission and reception has a drawback that the scale of the oscillator becomes large and the cost becomes high.

更に、フレーム同期という問題点は解決されても秘話音
そのものにも周波数偏差が含まれてしまい同期処理の補
正を行わなければ良好な復号品質が得られないという問
題点も残る。
Further, even if the problem of frame synchronization is solved, there remains a problem that a good decoding quality cannot be obtained unless the synchronization process is corrected because the secret speech itself includes frequency deviation.

従って、これらの問題点を解決するため、本願発明の目
的は、周波数偏差を高精度に且つ少ないハードウェア量
で補正できる秘話通信方式を提供することである。
Therefore, in order to solve these problems, an object of the present invention is to provide a confidential communication system capable of correcting frequency deviation with high accuracy and with a small amount of hardware.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

第1図は上記の問題点を解決するための第1の発明の秘
話通信方式の原理を示した図で、音声をサンプリングし
スクランブル処理して秘話音声化する送信側と、秘話音
声をサンプリングしデスクランブル処理して音声信号に
復号化する受信側と、で構成された秘話通信方式を改良
したものである。
FIG. 1 is a diagram showing the principle of the confidential communication system of the first invention for solving the above-mentioned problems. It is a transmitting side that samples voice and scrambles it to make confidential voice, and samples confidential voice. This is an improvement of the confidential communication system composed of a receiver that descrambles and decodes it into an audio signal.

この第1の発明では、送信側に、サンプリングクロック
信号を第1及び第2のパイロット周波数信号に分周して
秘話音声に加えるパイロット挿入手段1を設け、受信側
には、第1及び第2のパイロット周波数信号を検出する
パイロット検出手段2と、第1及び第2のパイロット周
波数信号からその差の周波数信号を発生して秘話音声の
サンプリングクロック信号を再生するクロック再生手段
3と、を設けている。
In the first aspect of the invention, the transmitting side is provided with the pilot inserting means 1 for dividing the sampling clock signal into the first and second pilot frequency signals and adding it to the confidential voice, and the receiving side is provided with the first and second pilot inserting means 1. And a clock reproducing means 3 for generating a frequency signal of the difference between the first and second pilot frequency signals to reproduce the sampling clock signal of the secret voice. There is.

第2図は上記の問題点を解決するため、第2の発明の秘
話通信方式の原理を示した図で、第2の発明では、送信
側に、サンプリングクロック信号を第1及び第2のパイ
ロット周波数信号に加えて両パイロット周波数信号と所
定の関係にある第3のパイロット周波数信号に分周して
秘話音声に加算するパイロット挿入手段4を設けてい
る。また、受信側には、第1、第2、及び第3のパイロ
ット周波数信号f1、f2、f3を検出するパイロット検出手
段5と、第1及び第2のパイロット周波数信号からその
差の周波数信号を発生する差周波数発生手段6と、この
差周波数信号と第3のパイロット周波数信号とからキャ
リア周波数信号を発生するキャリア周波数発生手段7
と、キャリア周波数信号と秘話音声とからその差周波数
信号を取り出して前記サンプリングに供する補正手段8
と、を設けている。
FIG. 2 is a diagram showing the principle of the confidential communication system of the second invention in order to solve the above problems. In the second invention, the sampling clock signal is supplied to the first and second pilots on the transmitting side. In addition to the frequency signal, pilot inserting means 4 is provided for dividing the third pilot frequency signal having a predetermined relationship with both pilot frequency signals and adding it to the secret voice. In addition, on the receiving side, the pilot detecting means 5 for detecting the first, second and third pilot frequency signals f1, f2 and f3 and the frequency signal of the difference between the first and second pilot frequency signals are received. Generated difference frequency generation means 6 and carrier frequency generation means 7 for generating a carrier frequency signal from the difference frequency signal and the third pilot frequency signal.
And a correction means 8 for extracting the difference frequency signal from the carrier frequency signal and the secret voice and using it for the sampling.
And are provided.

〔作 用〕[Work]

第1の発明を示す第1図において、送信側ではパイロッ
ト挿入手段1がサンプリング用のクロック信号の周波数
を第1及び第2のパイロット周波数に分周してスクラン
ブル処理された秘話音声に加える。受信側では、パイロ
ット検出手段2が、第1及び第2のパイロット周波数f
1、f2を検出し、クロック再生手段3が第1及び第2の
パイロット周波数信号の差を発生して秘話音声のサンプ
リングクロック信号を再生している。
In FIG. 1 showing the first aspect of the present invention, on the transmission side, pilot inserting means 1 divides the frequency of a sampling clock signal into first and second pilot frequencies and adds them to the scrambled secret voice. On the receiving side, the pilot detecting means 2 detects the first and second pilot frequencies f.
1, 1 and f2 are detected, and the clock reproduction means 3 reproduces the sampling clock signal of the secret voice by generating the difference between the first and second pilot frequency signals.

第2の発明を示す第2図において、送信側ではパイロッ
ト挿入手段4が、サンプリングクロック信号を第1及び
第2のパイロット周波数信号に加えて両パイロット周波
数信号と所定の関係にある第3のパイロット周波数信号
に分周して秘話音声に加算する。また、受信側では、パ
イロット検出手段5が第1、第2、及び第3のパイロッ
ト周波数信号f1、f2、f3を検出し、差周波数発生手段6
が第1及び第2のパイロット周波数信号からその差の周
波数信号を発生し、この差周波数信号と第3のパイロッ
ト周波数信号とからキャリア周波数発生手段7がキャリ
ア周波数信号を発生する。そして補正手段8が、キャリ
ア周波数信号と秘話音声とからその差周波数信号を取り
出して前記サンプリングに供する。
In FIG. 2 showing the second invention, on the transmission side, the pilot inserting means 4 adds a sampling clock signal to the first and second pilot frequency signals and adds a third pilot having a predetermined relationship with both pilot frequency signals. It is divided into frequency signals and added to secret voice. On the receiving side, the pilot detection means 5 detects the first, second, and third pilot frequency signals f1, f2, f3, and the difference frequency generation means 6
Generates a difference frequency signal from the first and second pilot frequency signals, and the carrier frequency generating means 7 generates a carrier frequency signal from the difference frequency signal and the third pilot frequency signal. Then, the correction means 8 extracts the difference frequency signal from the carrier frequency signal and the secret voice and uses it for the sampling.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本願発明の実施例を説明する。 Examples of the present invention will be described below.

第3図は、第1図に概念的に示した第1の発明の秘話通
信方式の実施例を示すもので、送信側は、音声入力をサ
ンプリングするA/D変換器51と、サンプリングされたデ
ィジタル信号をスクランブル処理して秘話化するスクラ
ンブラー52と秘話されたディジタル信号を秘話音声に変
換するD/A変換器53と、パイロット挿入手段1と、で構
成されている。パイロット挿入手段1は、クロック発振
器11で発生された変換器51及び53のサンプリングクロッ
クを第1及び第2のパイロット周波数f1及びf2にそれぞ
れ分周する分周器12及び13と、これらのパイロット信号
をD/A変換器53の秘話音声に挿入する加算器14と、から
成っている。
FIG. 3 shows an embodiment of the secret communication system of the first invention conceptually shown in FIG. 1, in which the transmitting side is an A / D converter 51 for sampling a voice input, and a sampled signal. The scrambler 52 scrambles the digital signal to make it secret, the D / A converter 53 for converting the secret digital signal to secret voice, and the pilot insertion means 1. The pilot inserting means 1 divides the sampling clocks of the converters 51 and 53 generated by the clock oscillator 11 into first and second pilot frequencies f1 and f2, respectively, and the pilot signals thereof. Of the D / A converter 53, and an adder 14 for inserting the D / A converter 53 into the secret voice.

受信側は、通信路54を経た秘話音声をサンプリングする
A/D変換器55と、ディジタル化された秘話をデスクラン
ブル処理するデスクランブラー56と、秘話が解かれたデ
ィジタル信号を音声化するD/A変換器57と、秘話音声か
らパイロット信号を検出するパイロット検出手段2と、
検出されたパイロット信号からサンプリングクロックを
再生するクロック再生手段3と、で構成されている。パ
イロット検出手段2は、第1及び第2のバンドパスフィ
ルタ21及び22を備え、クロック再生手段3はフィルタ21
及び22で検出された第1及び第2のパイロット信号を乗
算する乗算器31と、乗算の結果得られる周波数成分から
第1及び第2のパイロット周波数の差の周波数成分を取
り出すバンドパスフィルタ32と、この差周波数をてい倍
してクロック発振器11のサンプリング周波数と同じクロ
ック周波数信号を発生する例えばPLL等のてい倍器33
と、を備えている。
The receiving side samples the confidential voice that has passed through the communication path 54.
An A / D converter 55, a descrambler 56 that descrambles the digitized secret story, a D / A converter 57 that converts the unsecreted digital signal into voice, and a pilot signal is detected from the secret voice. Pilot detecting means 2,
The clock reproducing means 3 for reproducing a sampling clock from the detected pilot signal. The pilot detection means 2 comprises first and second bandpass filters 21 and 22, and the clock recovery means 3 comprises a filter 21.
A multiplier 31 that multiplies the first and second pilot signals detected in steps 22 and 22, and a bandpass filter 32 that extracts the frequency component of the difference between the first and second pilot frequencies from the frequency component obtained as a result of the multiplication. , The frequency difference is multiplied to generate a clock frequency signal that is the same as the sampling frequency of the clock oscillator 11, for example, a multiplier 33 such as a PLL.
And are equipped with.

次に、第3図に示した第1の発明の秘話通信方式の実施
例の動作を具体例として300〜3.4KHzの音声帯域の通信
路54で通信を行う場合について説明する。
Next, the operation of the embodiment of the confidential communication system of the first invention shown in FIG. 3 will be described as a specific example in which communication is performed on the communication path 54 in the voice band of 300 to 3.4 KHz.

送信側では音声を8KHzでサンプリングするが、これを分
周器12で8分周、分周器13で3/8分周する。これによりf
1=1KHz、f2=3KHzが送信側パイロット信号となる。そ
して、スクランブルされた秘話音声に加算され通信路54
に送出される。
On the transmitting side, the voice is sampled at 8 KHz, and the frequency divider 12 divides this by 8 and the frequency divider 13 divides it by 3/8. This gives f
1 = 1KHz and f2 = 3KHz are the transmitter pilot signals. Then, it is added to the scrambled secret voice and the communication path 54
Sent to.

受信側では、各パイロット信号に対するフィルタ21及び
22でパイロット信号を抽出し乗算器31で乗算する。
On the receiving side, a filter 21 for each pilot signal and
The pilot signal is extracted at 22 and multiplied by the multiplier 31.

ここでパイロット周波数f1とf2を乗算した場合を検討す
る。今、F1波、F2波を、 F1(t)=A1sin2πf1・t F2(t)=A2sin2πf2・t とすると(ただし位相成分は無視)、乗算結果は F4=A1sin2πf1・t×A2sin2πf2・t =A1A2/2{cos2π(f2−f1)t−cos2π(f2+f1)
t} となる。従って、Qの高い中心周波数f3=f2−f1のバン
ドパスフィルタを用いて取り出せばf3波が抽出できると
ともに、通信路でΔfの周波数偏差があった場合でもf3
では、 A1A2/2{cos2π(f2−f1)t}の成分にはΔfは含まれ
ず、従って、これをフィルタで取り出せば周波数偏差の
ないものとなる。
Here, consider the case where the pilot frequencies f1 and f2 are multiplied. Now, assuming that F1 wave and F2 wave are F1 (t) = A1sin2πf1 ・ t F2 (t) = A2sin2πf2 ・ t (however, the phase component is ignored), the multiplication result is F4 = A1sin2πf1 ・ t × A2sin2πf2 ・ t = A1A2 / 2 {cos2π (f2-f1) t-cos2π (f2 + f1)
t}. Therefore, the f3 wave can be extracted by using a bandpass filter with a high Q center frequency f3 = f2−f1, and even if there is a frequency deviation of Δf in the communication path, f3 wave can be extracted.
Then, Δf is not included in the component of A1A2 / 2 {cos2π (f2-f1) t}. Therefore, if this is taken out by the filter, there will be no frequency deviation.

従ってフィルタ32はfc=f2−f1(=3−1)=2KHzを中
心周波数とするものを用い、この後、てい倍器33で4て
い倍して送信側と同じクロック信号を再生する。
Therefore, the filter 32 uses a filter having a center frequency of fc = f2-f1 (= 3-1) = 2 KHz. After that, the multiplier 32 multiplies by 4 to reproduce the same clock signal as on the transmitting side.

この場合、てい倍器がαてい倍できるとするとα(f2−
f1)=クロック周波数となるようにf2、f1を選べば任意
の周波数で実現可能である。この周波数は、f1、f2波の
回線特性、スクランブラーのスクランブル方式、使用す
る素子により決定される。
In this case, if the multiplier can multiply by α, then α (f2−
If f2 and f1 are selected so that f1) = clock frequency, it can be realized at any frequency. This frequency is determined by the line characteristics of f1 and f2 waves, the scrambler scramble system, and the elements used.

第4図に秘話音声とパイロット信号との関係が示されて
おり、第4図(A)は送信時、同(B)は受信時、同
(C)は乗算後の波形図であり、フィルタ32では第4図
(C)の2KHzの信号が取り出される。
FIG. 4 shows the relationship between the secret voice and the pilot signal. FIG. 4 (A) is a waveform diagram at the time of transmission, FIG. 4 (B) is at the time of reception, and FIG. 4 (C) is a waveform diagram after multiplication. At 32, the 2 KHz signal of FIG. 4 (C) is taken out.

第1の発明により、クロックの同期をとりフレーム同期
がずれて行くという問題は解決される。しかしながら、
秘話音そのものの周波数に偏差(Δf)があると、先に
説明した分割されたフレームの境界自体にずれが生じ、
復号品質が劣化したり同期信号、例えばフレーム同期や
暗号同期(暗号処理のスタートの同期)の周波数がずれ
るため、同期処理の補正を行わなければならないといっ
た問題も生ずる。
The first invention solves the problem that the clocks are synchronized and the frame synchronization is deviated. However,
If there is a deviation (Δf) in the frequency of the secret sound itself, a deviation will occur in the boundary of the divided frames described above,
Since the decoding quality is deteriorated and the frequency of the synchronization signal, for example, frame synchronization or encryption synchronization (synchronization at the start of encryption processing) is shifted, there is a problem that the synchronization processing must be corrected.

そこで、本願第2の発明において、かかる問題が解決さ
れる。
Therefore, in the second invention of the present application, such a problem is solved.

第5図は、第2図に概念的に示した第2の発明の秘話通
信方式の実施例を示すもので、送信側のパイロット挿入
手段4は音声入力のサンプリング周波数を第1、第2、
及び第3の周波数f1、f2、及びf3に分周する分周器41
と、これら分周されたパイロット信号を秘話音声に挿入
する加算器42と、を含んでいる。この3つの周波数の関
係は例えばf3=f2−f1であるが、これは送受信側で一定
の関係が保持されればどのようなものでも構わない。
FIG. 5 shows an embodiment of the confidential communication system of the second invention conceptually shown in FIG. 2, in which the pilot inserting means 4 on the transmitting side sets the sampling frequency of the voice input to the first, second,
And a frequency divider 41 that divides the frequency into third frequencies f1, f2, and f3.
And an adder 42 for inserting these divided pilot signals into the secret voice. The relationship between these three frequencies is, for example, f3 = f2-f1, but any relationship may be used as long as a certain relationship is maintained on the transmitting / receiving side.

受信側のパイロット検出手段5は第1、第2、及び第3
のパイロット周波数f1、f2、及びf3をそれぞれ検出する
フィルタFL1、FL2、及びFL3を含んでいる。差周波数発
生手段6は、第1及び第2のパイロット周波数信号を乗
算する乗算器61と、その乗算結果による差周波数成分を
取り出すバンドパスフィルタ62と、で構成されている。
キャリア周波数発生手段7は、上記の差周波数信号と第
3のパイロット信号との所定の関係からキャリア周波数
を発生するように前記差周波数をてい倍又は分周する回
路71と、前記差周波数信号と第3のパイロット信号とを
乗算する乗算器72と、その乗算結果による和周波数成分
であるキャリア周波数信号を取り出すバンドパスフィル
タ73と、で構成されている。補正手段8は、キャリア周
波数信号と秘話音声とを乗算する乗算器81と、その乗算
結果による差周波数信号を取り出す低域フィルタ82と、
このフィルタ82の出力を反転するスペクトル反転回路83
と、で構成されている。
The pilot detecting means 5 on the receiving side includes the first, second, and third
It includes filters FL1, FL2, and FL3 that detect pilot frequencies f1, f2, and f3, respectively. The difference frequency generation means 6 is composed of a multiplier 61 that multiplies the first and second pilot frequency signals, and a bandpass filter 62 that extracts the difference frequency component resulting from the multiplication.
The carrier frequency generation means 7 includes a circuit 71 that doubles or divides the difference frequency signal so as to generate the carrier frequency based on the predetermined relationship between the difference frequency signal and the third pilot signal, and the difference frequency signal. It is composed of a multiplier 72 that multiplies with the third pilot signal, and a bandpass filter 73 that extracts a carrier frequency signal that is a sum frequency component resulting from the multiplication. The correction means 8 includes a multiplier 81 that multiplies the carrier frequency signal and the confidential voice, and a low-pass filter 82 that extracts a difference frequency signal resulting from the multiplication.
Spectrum inversion circuit 83 for inverting the output of this filter 82
It consists of and.

次に第2の発明の実施例の動作を具体的数値を例に第6
図の波形図を参照して説明する。
Next, the operation of the embodiment of the second invention will be described with reference to a concrete numerical value.
Description will be made with reference to the waveform charts of the figures.

送信側の音声入力サンプリングクロックである8KHzのク
ロック信号を分周して1KHz、2KHz、3KHzのパイロット信
号を分周器41で発生し加算器42で秘話音声に加算して通
信路54に送出する(第5図、第6図)。
The 8KHz clock signal, which is the audio input sampling clock on the transmitting side, is divided to generate pilot signals of 1KHz, 2KHz, and 3KHz by the frequency divider 41, which is added to the confidential voice by the adder 42 and sent to the communication path 54. (FIGS. 5 and 6).

受信側ではパイロット信号及び秘話音声ともに周波数偏
差(Δf)シフトした形で入力し(第5図、第6図
)、フィルタFL1、FL2でそれぞれ1KHz+Δf、3KHz+
Δfのパイロット信号を抽出した後、乗算器61で乗算し
フィルタ62を介して第1の発明と同様、両者の差周波数
信号2KHzを取り出す(第5図、第6図)。同時にフィ
ルタFL3より抽出した2KHz+Δfの周波数(第6図)
をフィルタ62の出力に乗算器72で乗算し、フィルタ73を
介して両者の和の4KHz+Δfを抽出する(第5図、第6
図)。これはキャリア周波数に相当する信号であり、
これに秘話音声を乗算器81で乗算(即ち変調)し、第6
図との乗算により作られる2Δfを含んだ破線部と
その反転した実線部が作られる。これを低域フィルタ82
で差の周波数信号を抽出して周波数補正を行う(第5
図、第6図)。しかしこれはスペクトルが反転してい
るのでスペクトル反転回路83で反転させる。これをサン
プリングしてデスクランブラー56に入力すれば周波数偏
差を除去することができる。
At the receiving side, both the pilot signal and the secret voice are input in the form of frequency deviation (Δf) shifted (Figs. 5 and 6), and the filters FL1 and FL2 respectively input 1KHz + Δf and 3KHz +.
After extracting the pilot signal of Δf, it is multiplied by the multiplier 61 and the difference frequency signal 2 KHz between them is taken out through the filter 62 as in the first invention (FIGS. 5 and 6). At the same time, the frequency of 2KHz + Δf extracted from the filter FL3 (Fig. 6)
Is multiplied by the output of the filter 62 by the multiplier 72, and 4KHz + Δf of the sum of the two is extracted via the filter 73 (see FIGS. 5 and 6).
Figure). This is the signal corresponding to the carrier frequency,
The secret voice is multiplied (ie, modulated) by the multiplier 81 to obtain the sixth voice.
A broken line portion including 2Δf and its inverted solid line portion are generated by multiplication with the figure. This is the low pass filter 82
The frequency signal of the difference is extracted with and the frequency is corrected (5th
(Fig. 6). However, since the spectrum is inverted, the spectrum is inverted by the spectrum inverting circuit 83. If this is sampled and input to the descrambler 56, the frequency deviation can be removed.

尚、第2の発明においても第1の発明と同様にA/D変換
器55のサンプリングクロックは第1の発明で示した如
く、フィルタ62の2KHz(第8図)を出力又は分周/て
い倍器71により4てい倍した出力を用いることができ
る。また、このクロックを補正された秘話信号より抽出
してもよい。
In the second invention as well, as in the first invention, the sampling clock of the A / D converter 55 outputs or divides / divides 2 KHz (FIG. 8) of the filter 62 as shown in the first invention. The output multiplied by 4 can be used by the multiplier 71. Further, this clock may be extracted from the corrected confidential signal.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、第1の発明の秘話通信方式によれば、音
声のサンプリング周波数を分周した2つのパイロット信
号を用い、これらから周波数偏差の無い差周波数信号を
得、これをもとに受信側のサンプリング信号としたの
で、秘話通信で問題となる通信路周波数偏差による送受
信側でのクロック同期ずれ、復号の劣化を解消でき、更
に、第2の発明の秘話通信方式では、3つのパイロット
周波数信号を用い、受信側で周波数偏差の無い差周波数
信号と、もう1つの周波数偏差を含んだ信号とを用いる
ことにより秘話音声そのものの周波数偏差をも除去する
ことができるという効果を奏する。
As described above, according to the confidential communication system of the first invention, two pilot signals obtained by dividing the sampling frequency of voice are used, a difference frequency signal having no frequency deviation is obtained from these pilot signals, and reception is performed based on the difference frequency signal. Since the sampling signal is used for the confidential communication, it is possible to eliminate the clock synchronization deviation on the transmitting and receiving side and the deterioration of decoding due to the channel frequency deviation which is a problem in the confidential communication. Furthermore, in the confidential communication system of the second invention, three pilot frequencies are used. By using the signal and using the difference frequency signal having no frequency deviation on the receiving side and the signal including another frequency deviation, it is possible to remove the frequency deviation of the confidential voice itself.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は第1の発明に係る秘話通信方式の原理ブロック
図、 第2図は第2の発明に係る秘話通信方式の原理ブロック
図、 第3図は第1の発明の秘話通信方式の実施例を示す回路
図、 第4図は第1の発明による秘話音声とパイロット信号と
の関係を示す図、 第5図は第2の発明の秘話通信方式の実施例を示す回路
図、 第6図は第2の発明による秘話音声とパイロット信号と
の関係を示す図、 第7図は一般的な秘話通信方式を示す図、 第8図はスクランブル処理を説明する図、 第9図は従来の秘話通信方式を示すブロック図、 である。 第1図及び第2図において、 1、4はパイロット挿入手段、 2、5はパイロット検出手段、 3はクロック再生手段、 6は差周波数発生手段、 7はキャリア周波数発生手段、 8は補正手段、である。 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
1 is a block diagram showing the principle of the confidential communication system according to the first invention, FIG. 2 is a block diagram showing the principle of the confidential communication system according to the second invention, and FIG. 3 is an implementation of the confidential communication system according to the first invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing an example, FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a secret voice and a pilot signal according to the first invention, FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of a secret communication system of the second invention, and FIG. Is a diagram showing the relationship between the secret-speech voice and the pilot signal according to the second invention, FIG. 7 is a diagram showing a general secret-speech communication system, FIG. 8 is a diagram explaining the scramble processing, and FIG. 9 is a conventional secret-speech. It is a block diagram which shows a communication system. In FIG. 1 and FIG. 2, 1 and 4 are pilot inserting means, 2 and 5 are pilot detecting means, 3 is clock reproducing means, 6 is difference frequency generating means, 7 is carrier frequency generating means, 8 is correcting means, Is. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】音声をサンプリングしスクランブル処理し
て秘話音声化する送信側と、前記秘話音声をサンプリン
グしデスクランブル処理して音声信号に復号化する受信
側と、で構成された秘話通信方式において、 前記送信側に、前記サンプリングクロック信号を第1及
び第2のパイロット周波数信号に分周して前記秘話音声
に加えるパイロット挿入手段(1)を設け、 前記受信側に、前記第1及び第2のパイロット周波数信
号を検出するパイロット検出手段(2)と、前記第1及
び第2のパイロット周波数信号(f1、f2)からその差の
周波数信号を発生して前記秘話音声のサンプリングクロ
ック信号を再生するクロック再生手段(3)と、を設け
たことを特徴とした秘話通信方式。
1. A confidential communication system comprising a transmitting side which samples voice and scrambles it to make a secret voice, and a receiving side which samples the secret voice, descrambles it and decodes it into a voice signal. The transmitting side is provided with pilot inserting means (1) for dividing the sampling clock signal into first and second pilot frequency signals and adding it to the secret voice, and the receiving side is provided with the first and second Pilot detecting means (2) for detecting the pilot frequency signal of the above, and a frequency signal of the difference between the first and second pilot frequency signals (f1, f2) is generated to reproduce the sampling clock signal of the secret voice. A secret communication system characterized by comprising a clock reproducing means (3).
【請求項2】前記クロック再生手段(3)が、前記第1
及び第2のパイロット周波数信号を乗算する乗算器(3
1)と、その乗算結果による差周波数成分を取り出すバ
ンドパスフィルタ(32)と、前記差周波数成分をてい倍
して送信側の前記サンプリング周波数を有するクロック
信号を再生するてい倍器(33)と、で構成されている特
許請求の範囲第1項に記載の秘話通信方式。
2. The clock recovery means (3) comprises the first
And a multiplier (3
1), a bandpass filter (32) for extracting a difference frequency component resulting from the multiplication, and a multiplier (33) for multiplying the difference frequency component to reproduce a clock signal having the sampling frequency on the transmission side. The confidential communication system according to claim 1, which is configured by:
【請求項3】音声をサンプリングしスクランブル処理し
て秘話音声化する送信側と、前記秘話音声をサンプリン
グしデスクランブル処理して音声信号に復号化する受信
側と、で構成された秘話通信方式において、 前記送信側に、前記サンプリングクロック信号を第1及
び第2のパイロット周波数信号並びに両前記パイロット
周波数信号と所定の関係にある第3のパイロット周波数
信号に分周して前記秘話音声に加算するパイロット挿入
手段(4)を設け、 前記受信側に、前記第1、第2、及び第3のパイロット
周波数信号(f1、f2、f3)を検出するパイロット検出手
段(5)と、前記第1及び第2のパイロット周波数信号
からその差の周波数信号を発生する差周波数発生手段
(6)と、この差周波数信号と前記第3のパイロット周
波数信号(f3)とからキャリア周波数信号を発生するキ
ャリア周波数発生手段(7)と、前記キャリア周波数信
号と前記秘話音声とからその差周波数信号を取り出して
前記サンプリングに供する補正手段(8)と、を設けた
ことを特徴とする秘話通信方式。
3. A confidential communication system comprising a transmitting side which samples voice and scrambles the voice to produce a secret voice, and a receiving side which samples the confidential voice, descrambles the voice to decode it into a voice signal. A pilot for dividing the sampling clock signal into first and second pilot frequency signals and a third pilot frequency signal having a predetermined relationship with both pilot frequency signals, and adding to the secret voice to the transmitting side, Inserting means (4) is provided, and pilot detecting means (5) for detecting the first, second and third pilot frequency signals (f1, f2, f3) on the receiving side, and the first and the second detecting means. Difference frequency generating means (6) for generating a difference frequency signal from the second pilot frequency signal, and the difference frequency signal and the third pilot frequency signal (f3 ) And a carrier frequency generating means (7) for generating a carrier frequency signal from the carrier frequency signal, and a correction means (8) for extracting the difference frequency signal from the carrier frequency signal and the secret voice and using the same for the sampling. A confidential communication method characterized by.
【請求項4】前記差周波数発生手段(6)が、前記第1
及び第2のパイロット周波数信号(f1、f2)を乗算する
乗算器(61)と、その乗算結果による差周波数成分を取
り出すバンドパスフィルタ(62)と、で構成されている
特許請求の範囲第3項に記載の秘話通信方式。
4. The difference frequency generating means (6) comprises:
And a multiplier (61) for multiplying the second pilot frequency signals (f1, f2), and a bandpass filter (62) for taking out a difference frequency component resulting from the multiplication, the claim 3. Confidential communication method described in paragraph.
【請求項5】前記キャリア周波数発生手段(7)が、前
記差周波数信号と前記第3のパイロット信号(f3)との
所定の関係からキャリア周波数を発生するように前記差
周波数をてい倍又は分周する回路(71)と、前記差周波
数信号と前記第3のパイロット信号(f3)とを乗算する
乗算器(72)と、その乗算結果による和周波数成分であ
るキャリア周波数信号を取り出すバンドパスフィルタ
(73)と、で構成されている特許請求の範囲第3項又は
第4項に記載の秘話通信方式。
5. The carrier frequency generating means (7) doubles or divides the difference frequency so as to generate a carrier frequency based on a predetermined relationship between the difference frequency signal and the third pilot signal (f3). Circuit (71), a multiplier (72) that multiplies the difference frequency signal and the third pilot signal (f3), and a bandpass filter that extracts a carrier frequency signal that is a sum frequency component resulting from the multiplication. (73) and the confidential communication system according to claim 3 or 4.
【請求項6】前記補正手段(8)が、前記キャリア周波
数信号と前記秘話音声とを乗算する乗算器(81)と、そ
の乗算結果による差周波数信号を取り出す低域フィルタ
(82)と、該フィルタ(82)の出力を反転するスペクト
ル反転回路(83)と、で構成されている特許請求の範囲
第3項乃至第5項のいずれか1項に記載の秘話通信方
式。
6. The correction means (8) comprises a multiplier (81) for multiplying the carrier frequency signal by the secret voice, a low-pass filter (82) for extracting a difference frequency signal resulting from the multiplication, The confidential communication system according to any one of claims 3 to 5, comprising a spectrum inverting circuit (83) for inverting the output of the filter (82).
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