JPH1013406A - ディジタル秘話装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データの欠落や誤挿入が発生すると、通話障
害が発生し、擬似乱数の同期がずれると、受話者側では
送話者の音声が雑音（又は誤った音声）として聞こえて
しまう。 【解決手段】 データ位相制御部２６で発生された位相
情報Ｃが、スクランブル部２２からのスクランブルデー
タＢに送信データ制御部２５に付加されて送信される。
受話者側では受信データ制御部３６で分離された位相情
報に基づいてデータ位相検出部３７においてスクランブ
ルデータＥの欠落、誤挿入の有無を検出する。データ位
相補正部３８は、データ位相検出部３７からの位相補正
信号により、欠落、誤挿入等されたデータ量を推定し、
スクランブルデータＥの欠落期間にはダミーデータを挿
入し、誤挿入されたスクランブルデータＥのデータ部分
を削除する。データ変換部３９はダミーデータを無音デ
ータに変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタル秘話装置
に係り、特に通信中の通話内容を第三者に傍受されるの
を防止するディジタル秘話装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電話における通話信号は、第三者に傍受
されて通話内容の秘密が漏れる可能性がある。このた
め、従来より、ディジタル音声信号と擬似乱数を論理演
算して得た信号を無線伝送することにより、擬似乱数の
乱数性、論理演算方式を見付けない限り、第三者が通話
内容を傍受できないようにしたディジタル秘話装置が知
られている（特開平５−１４５５４６号公報）。

【０００３】図５は上記の従来のディジタル秘話装置の
一例のブロック図を示す。同図において、このディジタ
ル秘話装置１０は送信部２０と受信部３０からなる。送
信部２０は、音声信号をＡ／Ｄ変換及びパラレル／シリ
アル変換する音声符号化部２１と、擬似乱数を発生し、
パラレル／シリアル変換された音声データとの排他的論
理和をとり、スクランブルデータを生成するスクランブ
ル部２２と、スクランブルデータと通信同期制御部２３
で通信同期情報とを多重した送信データを出力する送信
データ制御部２４とを有する。

【０００４】受信部３０は、送信部２０と逆の変換を行
って音声信号を再生する。すなわち、この受信部３０
は、他のディジタル秘話装置から送信されるデータを受
信し、スクランブルデータと通信同期情報とを分離する
受信データ制御部３１と、通信同期情報により受信デー
タの同期を確認する通信同期検出部３２と、擬似乱数を
発生し、スクランブルデータとの排他的論理和をとり、
音声データを復元するデスクランブル部３３と、音声デ
ータをパラレル／シリアル変換及びＤ／Ａ変換し、音声
信号を復元する音声復号化部３４とを有する。

【０００５】次に、この従来装置の動作について説明す
る。送話者の音声が図示しないマイクロフォンにより電
気信号である音声信号に変換された後、音声符号化部２
１に供給されてＡ／Ｄ変換されてシリアル音声データと
され、更にパラレル／シリアル変換される。音声符号化
部２１からシリアル出力された音声データは、スクラン
ブル部２２に供給され、スクランブル部２２内で発生さ
せた擬似乱数と排他的論理和をとられてスクランブルデ
ータに変換される。このスクランブルデータは送信デー
タ制御部２４に供給され、通信同期制御部２３で発生さ
れた通信同期情報と多重され、送信データとして送信さ
れる。

【０００６】受信部３０は上記送信部２０と逆の変換動
作により音声信号を再生する。すなわち、受信データ
は、まず受信データ制御部３１で通信同期情報とスクラ
ンブルデータとに分離される。分離された通信同期情報
は通信同期検出部３２に入力されて、データ受信時の通
信同期の確認のために用いられる。

【０００７】一方、分離されたスクランブルデータは、
デスクランブル部３３に入力され、ここでデスクランブ
ル部３３内で発生された擬似乱数と排他的論理和をとら
れ、送信部２でスクランブルされる前の音声データに復
元される。この復元音声データは、音声復号化部３４に
入力され、シリアル／パラレル変換された後Ｄ／Ａ変換
されて送信部２の入力音声信号と同じアナログ音声信号
に変換されて出力される。

【０００８】以上の構成のディジタル秘話装置によれ
ば、音声信号がディジタル信号に変換され、更に変換し
たディジタル信号に対して擬似乱数との排他的論理和を
とることにより、スクランブルを施しているため、第三
者が擬似乱数の乱数性、論理演算方式を見付けない限
り、通話内容を傍受できないようにできる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
のディジタル秘話装置では、秘話通信中に送話者からの
送信データが受話者側で受信するまでの間にデータの欠
落や誤挿入が発生すると、必ず送話者側と受話者側との
擬似乱数の同期外れが生じるため、通話障害となり、周
波数非同期回線やＡＴＭ（非同期転送モード）網に使用
すると、スリップやセル廃棄等により頻繁に通話障害が
発生する。この場合、送話者側と受話者側の擬似乱数同
期を再同期させない限り、受信データから音声信号を正
しく復元することは不可能である。

【００１０】また、上記の従来のディジタル秘話装置で
は、送話者側と受話者側の間で擬似乱数の同期がずれる
と、受話者側で誤った音声データを復元してしまうた
め、受話者側では送話者の音声が雑音（又は誤った音
声）として聞こえてしまう。

【００１１】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
秘話通信中に送話者からの送信データが、受話者側で受
信するまでの間にデータの欠落、誤挿入等の発生による
通話障害を低減させ、もって周波数非同期回線やＡＴＭ
網にて使用可能なディジタル秘話装置を提供することを
目的とする。

【００１２】また、本発明の他の目的は、データの欠
落、誤挿入等が発生した場合において、受話者側での雑
音発生を防止し得るディジタル秘話装置を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は音声データと擬似乱数とを論理演算してス
クランブルデータを生成するスクランブル手段と、所定
単位期間毎のスクランブルデータに、位相情報と通信同
期情報とを多重して送信用データを生成する多重手段
と、送信用データを送信する送信手段と、送信用データ
を受信する受信手段と、受信手段からの受信データから
スクランブルデータと位相情報と通信用同期情報をそれ
ぞれ分離する受信データ制御部と、分離された通信用同
期情報により受信データの同期を確認する同期検出部
と、分離された位相情報に基づいて、分離されたスクラ
ンブルデータの欠落及び誤挿入を検出し、分離されたス
クランブルデータの欠落検出時はダミーデータを挿入
し、分離されたスクランブルデータの誤挿入検出時は誤
挿入されたスクランブルデータを削除する受信データ補
正手段と、受信データ補正手段から出力された補正後の
スクランブルデータに対してデスクランブル処理を行
い、スクランブル手段の入力音声データと同じ音声デー
タを復元するデスクランブル部とを有する構成としたも
のである。

【００１４】この発明では、送話者側で位相情報がスク
ランブルデータに付加され、受話者側では位相情報を検
出し、連続して受信した複数の位相情報を比較すること
により、スクランブルデータの欠落、誤挿入の有無を検
出してそれを補正するようにしているため、スクランブ
ル手段とデスクランブル部での擬似乱数の同期を保持す
ることができる。

【００１５】また、本発明は上記の目的を達成するた
め、デスクランブル部から出力された復元音声データを
入力信号として受け、受信データ補正手段により欠落検
出されたデータ相当部分を無音データに変換して出力す
るデータ変換部を有する構成としたものである。本発明
では、欠落検出されたスクランブルデータ部分にはダミ
ーデータが挿入され、そのダミーデータ部分がデスクラ
ンブル処理された後データ変換部により無音データに変
換される。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。

【００１７】図１は本発明になるディジタル秘話装置の
一実施の形態のブロック図を示す。同図中、図５と同一
構成部分には同一符号を付してある。図１において、デ
ィジタル秘話装置１は送信部２と受信部３からなる。送
信部２は従来の音声符号化部２１、スクランブル部２
２、通信同期制御部２３に、送信データ制御部２５、デ
ータ位相制御部２６及び送信データ蓄積部２６を設けた
構成である。

【００１８】ここで、送信データ制御部２５はスクラン
ブル部２２からのスクランブルデータＢと、データ位相
制御部２６で発生する位相情報Ｃと、通信同期制御部２
３で発生する通信同期情報Ａとを多重し、送信用データ
Ｄを出力する。また、送信データ蓄積部２７は、送信用
データＤを一時的に蓄積し、送信データとして出力す
る。

【００１９】受信部３は従来の受信部の通信同期検出部
３２、デスクランブル部３３、音声復号化部３４に、受
信データ蓄積部３５、受信データ制御部３６、データ位
相検出部３７、データ位相補正部３８及びデータ変換部
３９を設けた構成である。ここで、受信データ蓄積部３
５は受信データを一時的に蓄積する。受信データ制御部
３６は受信データからスクランブルデータＥと位相情報
と通信同期情報とを分離する。

【００２０】データ位相検出部３７は、位相情報により
受信データの欠落、誤挿入等の有無を確認する。データ
位相補正部３８は、データ位相検出部３７で受信データ
に欠落、誤挿入等が確認された場合、欠落のときはダミ
ーデータを挿入し、誤挿入のときは誤挿入分のデータを
削除することによりダミーデータＥを補正する。データ
変換部３９はデータ位相補正部３８で挿入されたダミー
データを無音データに変換する。

【００２１】次に、この図１に示す実施の形態の動作に
ついて、図２乃至図４を併せ参照して説明する。送話者
の音声が図示しないマイクロフォンにより電気信号であ
る音声信号に変換された後、音声符号化部２１に供給さ
れてＡ／Ｄ変換されてパラレル音声データとされ、更に
パラレル／シリアル変換される。音声符号化部２１から
パラレル出力された音声データは、スクランブル部２２
に供給され、スクランブル部２２内で発生させた擬似乱
数と排他的論理和をとられてスクランブルデータＢに変
換される。このスクランブルデータＢは送信データ制御
部２５に供給され、通信同期制御部２３で発生された通
信同期情報Ａと、データ位相制御部２６で発生された位
相情報Ｃと多重され、送信用データＤとして生成され
る。

【００２２】すなわち、送信データ制御部２５は図２に
示すように、通信同期情報Ａ（ｆ１，ｆ２等）と、スク
ランブルデータＢ（ｄ１，ｄ２等）と、位相情報Ｃ（ｐ
１，ｐ２等）を時系列的に合成した送信用データＤを出
力する回路で、スクランブルデータＢをある固定長のビ
ット列ｄ１，ｄ２等に分割し、その分割ビット列の前方
に通信同期情報ｆ１，ｆ２等を時分割多重し、その分割
ビット列の後方に位相情報ｐ１，ｐ２等を時分割多重す
る。

【００２３】このようにして得られた送信用データＤ
は、送信データ蓄積部２７により一旦蓄積される。これ
は有限範囲の位相差の吸収及び周波数非同期時のスリッ
プを位相情報Ｃを付加した固定長の送信データ単位で発
生させるためである。送信データ蓄積部２７で蓄積され
た送信用データＤは、所定期間後送信データとして送信
される。

【００２４】受信部３は上記の送信部２と逆の変換動作
により音声信号を復元する。すなわち、伝送路を経て受
信された受信データは、受信データ蓄積部３５で一旦蓄
積され、有限範囲の位相差の吸収及び周波数非同期時の
スリップを、位相情報を付加した固定長の受信データ単
位で発生させる。蓄積後の受信データは、受信データ制
御部３６に入力され、ここで通信同期情報と位相情報と
スクランブルデータＥとに分離される。

【００２５】通信同期検出部３２は受信データから分離
された通信同期情報に基づいて、データ受信時の通信同
期を確認する。データ位相検出部３７は受信データから
分離されて連続して入力される位相情報に基づいて、蓄
積後の受信データの欠落、誤挿入等の有無を検出する。
周波数非同期によるスリップ、あるいはＡＴＭ網内での
セル廃棄等により、受信データに欠落、誤挿入が発生し
た場合は、データ位相検出部３７はデータ位相補正部３
８へ欠落か誤挿入かを示す位相補正信号を出力する。

【００２６】データ位相補正部３８は、受信データ制御
部３６により分離されたスクランブルデータＥを入力信
号として受けると共に、データ位相検出部３７から上記
の位相補正信号が入力されたときは、欠落、誤挿入等さ
れたデータ量を推定し、スクランブルデータＥの欠落期
間にはダミーデータを挿入し、誤挿入されたスクランブ
ルデータＥのデータ部分を削除する。

【００２７】すなわち、データ位相補正部３８は、図３
に示すようにスクランブルデータＥにおいてｄ２が欠落
したことを、データ位相検出部３７よりの位相補正信号
により検出した場合、データｄ１とｄ３の間の本来欠落
したスクランブルデータｄ２が多重されるべき位置に、
ダミーデータｄａｍを多重して補正後のスクランブルデ
ータＦとして出力する。

【００２８】また、データ位相補正部３８は、図４に示
すようにスクランブルデータＥにおいてｄ２が重複（誤
挿入）したことを、データ位相検出部３７よりの位相補
正信号により検出した場合、重複した２つのスクランブ
ルデータｄ２の一方を削除して補正後のスクランブルデ
ータＦとして出力する。

【００２９】このような補正が行われてデータ位相補正
部３８から取り出された補正後のスクランブルデータＦ
は図１のデスクランブル部３３に供給され、ここでデス
クランブル部３３内で発生された擬似乱数と排他的論理
和をとられて、元の音声データに復元される。復元され
た音声データは、その後音声復号化部３４によりアナロ
グ音声信号に再生されるわけであるが、ダミーデータｄ
ａｍが挿入されたままの音声データは、そのまま音声信
号に変換するとダミーデータｄａｍの部分が雑音として
再生されてしまうので、ここではデータ変換部３９によ
り音声データのダミーデータの部分を無音データに変換
する。

【００３０】すなわち、データ変換部３９はデータ位相
検出部３７から欠落を示す位相補正信号が入力されたと
きのみ、音声データ（このときはダミーデータ）を無音
データに変換して出力し、それ以外のときは入力音声デ
ータをそのまま次段の音声符号化部３４へ出力する。

【００３１】音声符号化部３４は従来と同様に、入力さ
れた音声データをシリアル／パラレル変換した後Ｄ／Ａ
変換してアナログ音声信号に変換して出力する。この音
声信号はデータの欠落、誤挿入等が補正された音声デー
タを変換したものであるから、データの欠落や誤挿入に
よる雑音が発生することが防止される。また、デスクラ
ンブル部３３にはデータの欠落、誤挿入が補正された補
正後の受信データが入力されるため、送話者側と受話者
側の間での擬似乱数の同期外れを防止でき、よって通話
障害の発生を防止することができる。

【００３２】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えばデータ変換部３９を設けなく
とも、通話障害の発生は防止できるという効果はある。
すなわち、従来は擬似乱数の同期外れが生じると、その
度に再同期させる処理を行っており、そのために通話障
害が発生していたが、本発明はデータ位相補正部３８に
よりデータの欠落、誤挿入が補正された補正後の受信デ
ータをデスクランブル部３３に入力することで、送話者
側と受話者側の間での擬似乱数の同期外れを防止できる
からである。また、スクランブル部２２及びデスクラン
ブル部３３の処理は擬似乱数と入力データとの排他的論
理和演算以外の論理演算も可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
送話者側でスクランブルデータに付加された位相情報に
基づき、受信データ中のスクランブルデータの欠落、誤
挿入の有無を検出してそれを補正することにより、スク
ランブル手段とデスクランブル部での擬似乱数の同期を
保持するようにしたため、データの欠落、誤挿入が発生
した場合の乱数同期外れによる通話障害を低減すること
ができ、よって、周波数非同期回線やＡＴＭ（非同期転
送モード）網に本発明を適用できる。

【００３４】また、本発明によれば、欠落検出されたス
クランブルデータ部分にはダミーデータが挿入され、そ
のダミーデータ部分がデスクランブル処理された後デー
タ変換部により無音データに変換されるようにしたた
め、データ変換部からのデスクランブル処理された音声
データを復号化して得られた音声信号中のダミーデータ
相当部分の雑音の発生を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。

【図２】図１の送信データ制御部の入出力を説明する図
である。

【図３】図１の受信データ制御部の入出力（データ欠落
時）を説明する図である。

【図４】図１の受信データ制御部の入出力（データ誤挿
入時）を説明する図である。

【図５】従来の一例のブロック図である。

【符号の説明】

１ ディジタル秘話装置 ２ 送信部 ３ 受信部 ２１ 音声符号化部 ２２ スクランブル部 ２３ 通信同期制御部 ２５ 送信データ制御部 ２６ データ位相制御部 ２７ 送信データ蓄積部 ３２ 通信同期検出部 ３３ デスクランブル部 ３４ 音声復号化部 ３５ 受信データ蓄積部 ３６ 受信データ制御部 ３７ データ位相検出部 ３８ データ位相補正部 ３９ データ変換部 Ａ通信同期情報 Ｂ スクランブルデータ Ｃ 位相情報 Ｄ送信用データ Ｅ 受信スクランブルデータ Ｆ 補正後のスクランブルデータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声データと擬似乱数とを論理演算して
   スクランブルデータを生成するスクランブル手段と、 所定単位期間毎の前記スクランブルデータに、位相情報
   と通信同期情報とを多重して送信用データを生成する多
   重手段と、 前記送信用データを送信する送信手段と、 前記送信用データを受信する受信手段と、 前記受信手段からの受信データから前記スクランブルデ
   ータと位相情報と通信用同期情報をそれぞれ分離する受
   信データ制御部と、 分離された前記通信用同期情報により前記受信データの
   同期を確認する同期検出部と、 分離された前記位相情報に基づいて、分離された前記ス
   クランブルデータの欠落及び誤挿入を検出し、分離され
   た該スクランブルデータの欠落検出時はダミーデータを
   挿入し、分離された該スクランブルデータの誤挿入検出
   時は誤挿入されたスクランブルデータを削除する受信デ
   ータ補正手段と、 前記受信データ補正手段から出力された補正後のスクラ
   ンブルデータに対してデスクランブル処理を行い、前記
   スクランブル手段の入力音声データと同じ音声データを
   復元するデスクランブル部とを有することを特徴とする
   ディジタル秘話装置。
2. 【請求項２】 前記デスクランブル部から出力された復
   元音声データを入力信号として受け、前記受信データ補
   正手段により欠落検出されたデータ相当部分を無音デー
   タに変換して出力するデータ変換部を有することを特徴
   とする請求項１記載のディジタル秘話装置。
3. 【請求項３】 前記受信データ補正手段は、前記受信デ
   ータ制御部により分離された位相情報に基づき前記受信
   データの欠落、誤挿入を検出し、該検出時は補正信号を
   発生するデータ位相検出部と、前記前記受信データ制御
   部により分離されたスクランブルデータを入力信号とし
   て受け、前記データ位相検出部から欠落位相補正信号入
   力時は、欠落データ期間にダミーデータを挿入したスク
   ランブルデータを出力し、誤挿入位相補正信号入力時は
   誤挿入された期間のスクランブルデータを削除して出力
   するデータ位相補正部とからなることを特徴とする請求
   項１又は２記載のディジタル秘話装置。