JPH11505678A - 暗号ボコーディングコーデックを備えるデジタル無線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 新規なデジタル無線機は，コーデック，ボコーダおよび暗号化／暗号解読処理のすべてを単一の集積回路チップモジュールに含む。異なる動作モード（例えば，暗号化／暗号解読のみ，ボコードのみ，あるいは暗号化／暗号解読およびボコード）により，高い柔軟性が得られる。コーデック，ボコーダおよび暗号化／暗号解読処理および／もしくは部品間でデータ転送を必要としないので，無線制御プロセッサのオーバヘッドは実質的に減少される。モジュール内の内部実行ルーチンは，あらゆるボコーダおよび暗号化コマンドおよびデータ処理を扱う。特別の同期技法によりトランシーバモデムレートスピーチ処理レートとの同期をとる。シングル−チップスピーチ処理モジュールは，ユーザが新しいマスクＲＯＭを必要とすることなく自身の暗号化／暗号解読ルーチンを定義，書き込み，ロードおよび使用することを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】 暗号ボコーディングコーデックを備えるデジタル無線機 発明分野 本発明はデジタル無線信号を大気中で送信および受信するためのデジタル無線 機に関する。特に，本発明は，送信および／もしくは受信デジタル信号をエンコ ードおよびデコードするためにデジタル信号処理デジタル無線機に関する。さら に，特に，本発明は，大気中で送信および／もしくは受信のためにデジタルスピ ーチ信号を効果的におよび費用効率よくボコーディンク化かつ暗号化／暗号解読 するためのデジタル無線機の構成および処理技術に関する。 発明の背景と要約 過去において，ツーウェイ無線トランシーバがアナログ形態の音声信号を送信 および受信していた。送信機においてマイクロフォンにより生成されたオーディ オ音声信号は，アナログ回路により増幅および処理され，そしてＲＦキャリア信 号を“変調”するためのＲＦ送信機に加えられる。このアナログオーディオ信号 を搬送するＲＦキャリアは，大気中に送信され，そして受信機により受信された 。受信機は，アナログオーディオ信号を再生するために受信したＲＦ信号を復調 し，そして，それから，それはアナログオーディオ信号を増幅し，そしてスピー カに入力した。この方法で，受信機の所にいる人は，送信機の所にいる人の話す 言葉を聞くことができた。 通信工業において，デジタル信号処理技術は次第にアナログ技術に取って代わ っている。現代のツーウェイ無線トランシーバは有意義なデジタル信号処理能力 を利用し，そしてアナログ領域で実行されるのに使用される多くの処理をデジタ ル信号処理で行っている。第１図は，現代のデジタルツーウェイラジオでなされ ているデジタル信号処理をいくつかの例の概略図である。 第１図は，２つの無線トランシーバ５０Ａ，５０Ｂを示す。それらのトランシ ーバの各々は，送信もしくは受信ができる。第１図において，左のトランシーバ ５０Ａは，送信モードとして示し，そして，右のトランシーバ５０Ｂは受信モー ドにおいて動作することを示す。このように，送信機５０Ａに話されたスピーチ は大気中を無線波で受信機５０Ｂに運ばれ，そこで受信機端末の所の誰かに聞か れる。 大気中に信号を送信するために，ユーザは無線送信機５０Ａのマイクロフォン ５２に話す。マイクロフォン５２はユーザのスピーチの音をアナログオーディオ 信号に変換する。このアナログオーディオ信号は，アナログオーディオ信号をデ ジタル信号に変換するデジタル変換プロセス５４に入力される。その結果のデジ タル信号は，それから圧縮プロセスに５６により圧縮される。この“圧縮”の目 的は，デジタル信号の全体的“データレード”を減少させるためである。より小 さい“バンド幅”にデジタル信号を圧縮することにより，無線機５０はより無線 チャネルの狭いバンド幅の中で高い音声忠実度（周波数レンジ）を得ることがで きる。 圧縮デジタル信号は，暗号化プロセス５８に入力される。暗号化プロセス５８ はオリジナルな形態（クリアもしくは平明なテキスト）に信号を変換して戻すの に必要な逆変換である特別な暗号解読変換を知らない者には誰も解釈できない形 態にデジタル信号を変換するための暗号化として知られる（あるいは暗号処理と して知られる）特別な数学的変換を使用する。暗号化は，通信を理解することを 認められていない通信を盗み聞きする盗聴者を妨害することにより通信の安全性 を保証するために使用される。暗号化プロセス５８の出力は，暗号化デジタルデ ータをもつＲＦキャリアを変調する変調プロセス６０に入力される。ＲＦキャリ アは大気中に放射するためのアンテナ６２ａに入力される。 受信モードの無線機５０Ｂは，アンテナ６２ｂの送信ＲＦ信号を受信し，そし て送信機５０Ａの暗号化プロセス５８により生成されたオリジナルデジタル信号 を回復するためにＲＦキャリアを復調する。復調プロセス６４は変調プロセス６ ０の逆である。この回復された暗号デシタル信号は暗号解読プロセス６６に入力 される。暗号解読プロセス６６は，暗号化プロセス５８の逆の動作であり，そし て暗号化された受信信号を暗号化されていないデジタル信号（平明テキスト）に 変換する。これらの“クリア”なデジタル信号は，圧縮プロセス５６の逆に動作 する”拡張”プロセスを実行される。結果の解凍されたデジタル信号は，送信機 ５０Ａの中のデジタル変換プロセスの逆の動作をするアナログ変換プロセス７０ の入力に加えられる。即ち，それは，デジタル信号をアナログ信号に戻す変換を する。これらのアナログ信号は増幅され，そしてスピーカ７２に入力される。ス ピーカ７２は，受信機の人が，送信端末で人により話される音声を聞くことがで きるようにアナログ信号を音波に変換する。 本発明に先立って，エリクソン−ＧＥ移動無線通信Ｉｎｃ．（この特許の譲り 受け人）により製造されて売られているデジタル無線機は，“コーデック”プロ セス５４，７０，圧縮／解凍プロセス５６，５８，および暗号化／暗号解読プロ セス５８，６６を実行するための独立な集積回路チップを使用した。例えば，エ リクソン−ＧＥの先行技術ＭＰＡ，ＭＰＤおよびＡＥＧＩＳデジタルツーウェイ 無線機製品はアナログ−デジタルおよびデジタル−アナログ変換プロセス５４， ７０を行うための“コーデック”（コーダーおよびデコーダ）と称される商業的 に入手可能なチップを使用した。これらの先行製品は，送信端末においてデジタ ル信号を圧縮することおよび受信端末においてデジタル信号を伸長する”ボコー ディング”プロセス５６，６８，を実行するために独立にプログラムされたデジ タル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を使用した。商業的に入手可能な暗号化／暗号解 読ＡＳＩＣチップは，プロセス５６，６６によりデジタル信号を暗号化および暗 号解読するためのこれらの製品に使用された。 これらのプロダクトにおいて，無線制御プロセッサ（さらには，マイクロプロ セッサチップ）がコーデック，ボコーダチップＤＳＰおよび暗号化／暗号解読Ａ ＳＩＣチップの間での動作を整えるのに使用された。この附加的なマイクロプロ セッサチップ（それは，典型的には，また，完全な無線機としての高度な制御機 能の全てを備えているのであるが）は，コーデックチップとボコーディングＤＳ Ｐチップとの間や，ボコーディングＤＳＰチップと暗号化／暗号解読チップとの 間や，暗号化／暗号解読チップとトランシーバモデムとの間で音声データを移動 させた。これらのデータ移動は，非同期であり，そして制御マイクロプロセッサ は，コーデックチップ，ボコーディングＤＳＰチップおよび暗号化／暗号解読チ ップに必要なそれらの位相ステージにおける整合をとるためにデータをリフォー マットすることを必要とされた。これらのリアルタイムの機能は，制御マイクロ プロセッサに重要なタイミングの制約を課した。というのは，それは，いくつか の異なるデータプロトコル，データトランスレーションプロセス，およびタイミ ング−センシティーブな実行を必要とした。さらに，この３−チップ構成（制御 プロセッサを加えて）は，無線機のコストの増大することおよびその柔軟性を制 限するという不利があった。 これらの問題を解決するために，混合信号，デジタル信号プロセッサは，シン グルチップにコーデック，ボコーディングおよび暗号解読プロセッサを組み込ん だ。簡単には，本発明の望ましい実施例と一致して，シングルデジタル信号プロ セッサモジュール（ＤＳＰ）が“ボコーディング”プロセス（スピーチ圧縮と解 凍）および暗号化／暗号解読プロセスを集積化されてリアルタイムに実行する。 望ましい実施例は，“コーデック”プロセスが同じスピーチ処理モジュールに集 積化できるように，アナログ−デジタルコンバータおよびデジタル−アナログコ ンバータを組み込んだＤＳＰチップを使用する。本発明により提供されるスピー チ処理モジュールは，かくして，アナログ／デジタル変換，スピーチボコーディ ング，および暗号化／暗号解読のいくつかもしくは全てを無線制御プロセッサの 介在の必要なしにリアルタイムに実行する。スピーチ処理モジュールの望ましい 実施例は，ボコードと暗号化動作間のデータ受渡しと無線制御マイクロプロセッ サを分離している。これは，データシャッフリングを少なくし，かつコマンドを 少なくした。そのため，制御プロセッサは，高い優先度で割り込みを生じるデジ ダル音声処理をもはや必要としない。さらに，唯一の新しいプロトコルは，無線 制御プログラムとスピーチ処理モジュール間で必要とされる。 本発明により与えられるいくつかの特徴と利点は，次を含む。 ● コーデック，圧縮および暗号解読機能は，全て，シングルデジタル信号プ ロセッサ集積回路チップの中に組み込まれる。 ● 圧縮および暗号解読は制御プロセッサによる外的介在を必要すとることな くリアルタイムに統合的に実行される。 ● スピーチ処理モジュールと無線制御プロセッサ間のプロトコルは，効果的 なデータ転送のために無線制御プロセッサのロードを無理なく与える。 ● スピーチ処理モジュール内の実行ルーチンは，ボコーダ／暗号コマンドお よびデータ処理を扱う。 ● ユーザ定義暗号の特徴。 ● 自動的に操作されるモデム／コーデック同期。 ● ＤＥＳ暗号化は，無線製品に関するソフトウェア中に直接的に集積される 。 ● より少ないチップ ● 少ない制御プロセッサロード。 ● 増大した柔軟性。 ● 無線制御プロセッサは，独立暗号器／暗号解読器として動作するようにス ピーチ処理を制御できる。 ● 選択的ボコードのみ，暗号化のみ，もしくはボコードおよび暗号化を選択 的に処理するリアルタイムスピーチ処理。 図面の簡単な説明 本発明により与えられるこれらおよび他の特徴および利点は，図面と関連して 発明の望ましい実施例の詳細な説明を参照することによりより良く，より確かに 理解できる。その図面は次のとおりである。 第１図は，典型的な現代のデジタルツーウェイ無線システムにおいて動作され る信号処理操作の概要図を示す。 第２図は，本発明に対応するデジタル無線トランシーバの望ましい実施例のブ ロック図である。 第３図は，第２図に示される無線制御マイクロプロセッサとスピーチ処理モジ ュール間の内部接続を示すより詳細な概要図であり，スピーチ処理におけるいく つかの構造図の詳細を示す。 第３Ａ図，第３Ｂ図は，本発明により提供されるスピーチ処理モジュール集積 回路チップの例の外観図を示す。 第４Ａ図，第４Ｂ図は，送信および受信モードにおける第２図のスピーチ処理 モジュールにより実行される全体的処理の概要図である。 第５図は，スピーチ処理モジュールコマンド操作のハイレベルな概要図である 。 第６図は，第２図に示されるスピーチ処理モジュールにより与えられるマイク ロプロセッサレジスタインタフェース図である。 第７図は，第４Ａ図および第４Ｂ図に示される暗号化／暗号解読処理の実施例 の概要図である。 第８Ａ図および第８Ｂ図は，それぞれ，“ボコーディング”および暗号化／暗 号解読もしくは“ボコーディング”のみのための送信モードおよび受信モードの 第２図のスピーチ処理モージュールにより実行されるステップのより詳細な信号 処理の流れ図である。 第９Ａ図および第９Ｂ図は，ボコーデングなしにそれぞれ暗号および暗号解読 のための第２図に示されるスピーチ処理モジュールにより実行される処理のより 詳細な信号流れ図である。 第１０図は，第２図に示されるスピーチ処理モジュールのメモリ組織の概要図 である。 第１１図は，例示的な大気伝播のシグナリングフォーマットの概要図である。 第１２Ａ図および第１２Ｂ図は，それぞれボコードされた信号を送信および受 信するためのスピーチ処理モジュールを制御する無線制御プロセッサにより実行 される例示的プログラム制御ステップのフローチャートである。 第１３Ａ図および第１３Ｂ図は，それぞれ送信モードおよび受信モードにおい て信号をボコードおよび暗号化（暗号解読）するために無線制御プロセッサによ り実行される例示的プログラム制御ステップのフローチャートである。 第１４Ａ図および第１４Ｂ図は，ともに，送信モードにおいてＤＥＳ暗号解読 を使用する時に，音声をボコード（圧縮）し，そしてそれを暗号化するためのス ピーチ処理モジュールを制御する無線制御プロセッサにより実行される例示的プ ロ制御ステップのフローチャートである。 第１５Ａ図，第１５Ｂ図は，ともに，ＤＥＳを使用し，スピーチ処理モジュー ルを制御することにより受信モードのスピーチを解凍および暗号解読するために 無線制御プロセッサにより実行される例示的プログラム制御ステップのフローチ ャートである。 望ましい例示的実施例の詳細な説明 第２図は，本発明に対応するデジダク無線トランシーバ（無線機）１００の望 ましい例示的実施例のブロック図である。無線機１００は，無線制御プロセッサ （“ＲＣＰ”）１０２，スピーチ処理モジュール（“ＳＰＭ”）１０４およびデ ジタル送信機／受信機モシュール１０６を含む。ＲＣＰ１０２は，慣用的マイク ロプロセッサデータバス１０７を経由してＳＰＭ１０４および無線機１００の他 の部品と通信する。無線制御プロセッサ１０２は，ＲＡＭ／ＲＯＭ１１０に蓄積 されているプログラム制御命令に基づいて機能を実行する慣用的高速度マイクロ コントローラを含む。ＲＣＰ１０２は，例えば，ユーザによるコマンド入力のた めのユーザコントロール１１４をモニターすること，表示装置１１２にユーザへ の情報を表示させること，送信／受信モジュール１０６を活性化および非活性化 （および他の制御すること），およびＳＰＭ１０４の実行を制御することにより 無線機１００に対する“頭脳”を提供する。 第２図に見られるように，ＳＰＭ１０４はマイクロプロセッサデータバス１０ ７によりＲＣＰ１０２に接続される。ＳＰＭ１０４は，また，入力として，マイ クロフォン１１６の増幅されたオーディオアナログ出力を受信する（演算増幅器 １２０は増幅器として動作する）。ＳＰＭ１０４は増幅器１２０を介してマイク ロフォン１１６に接続される組み込み１６ビット線形アナログ−デジタルコンー バータを含む。Ａ／Ｄコンバータ１３６はマイクロフォン１１６により与えられ るアナログ信号を慣用的な方法で１６ビットデジタルワードに変換する。ＳＰＭ １０４はまた，スピーカ１１８に加えられる前に演算増幅器１２２により増幅す るためにアナログオーディオ出力を生成する。ＳＰＭ１０４は，増幅器１２２を 介してスピーカ１１８に加えるためにＳＰＭにより与えられるデジタル信号をア ナログ信号に変換する他の１６ビット線形デジタルアナログ−コンバータ１３８ を含む。 第２図を再び見ると，デジタル送信機／受信機１０６は双方向モデム１０９を 含む。送信機／受信機１０６がデジタルデータを受信して正しくデコードする時 ，それは，モデム１０９のデータレジスタに受信データを格納し，それからデー タが受信されたことをＲＣＰ１０２に警告する（例えは，“割り込み”により） 。同様に，ＲＣＰ１０２は送信機／受信機１０６にモデム１０９にデータを書き 込むことによりデータを送信させる。望ましい実施例のモデム１０９は，一度に ８ビットデータで動作する。このように，ＲＣＰ１０２は，望ましい実施例にお い て，モデム１０９の相対的に高レートのデータ（９６００ボー）でモデムデータ に対してアンダーフローおよびオーバフローがないようにするために必要な慣用 的なバッファーリングおよび流れ制御および望ましい実施例により使用される大 気送信デジタルプロトコルを備えなければならない。 第２図をさらに見ると，無線機１００は，受信されたデジタルデータが，マイ クロプロセッサインタフェースにおいて，一度に１バイトでモデム１０９に現れ るように受信モードにおいて動作していると仮定する。望ましい実施例における ＲＣＰ１０２はこの受信データを読み，それがスピーチデータであるかどうか確 かめ，そしてもしスピーチデータであれば，ＳＰＭ１０４の“スピーチデータレ ジスタ”に書く。ＲＣＰ１０２は，ＳＰＭ１０４に書くデータをいかに処理する かをＳＰＭに指示するのに先立って，ＳＰＭ１０４にコマンドを書く。下記のス ピーチ処理の操作は，受信モードの望ましい実施例において可能である。 ａ） 伸長，アナログ信号への変換，そしてスピーカ１１８への入力 ｂ） 伸長，暗号化，アナログ信号への変換，そしてスピーカ１１８への入力 送信モードにおいて（例えば，ユーザが“会話押しボタン”を押し下げる時） ，ＲＣＰ１０２は，望ましい実施例において９６００ボーの割合で，モデム１０ ９にデジタルデータを供給しなければならない。この場合，ＲＣＰ１０２は，Ｓ ＰＭ１０４をマイクロフォン１１６からのアナログ信号１１６をデジタル形態に デジタイジングすることを開始する。ＲＣＰ１０２はＳＰＭ１０４を次のように 制御できる。 ａ） アナログからデジダルへ変換し，そしてデジタル信号を圧縮する，ある いは， ｂ） アナログからデジタルへ変換し，デジタル信号を圧縮および暗号化する 。 ＳＰＭ１０４は，ＲＣＰ１０２により指示される処理を実行し，そして処理され たデジタルデータを一度に１バイトスピーチデータレジスタＳＰＭを介してＲＣ Ｐ１０２に供給する。ＲＣＰ１０２は，その間に“ヘッグ”含む送信プロトコル データストリームおよび他の情報を形成し，そしてこのデータストリーム（ＳＰ Ｍ１０４により与えられる挿入スピーチデータを含む）を送信のためモデム１０ ９に送る。 ある時は，無線機１００は暗号化されたスピーチデータ以外の暗号化されたデ ータを扱わなければならない。通信プロトコルにおいてある非スピーチデータエ レメントは，暗号化される（例えば，無線機１００は，移動データ端末からの暗 号化データを送受信できる）。この場合，リアルタイムにスピーチデータを処理 することなく暗号化／暗号解読として動作するようにＳＰＭ１０４を制御できる 。このモードにおいて，ＳＰＭ１０４は“スピーチデータレジスタ”介してＲＣ Ｐ１０２によりそこに送られたデータを暗号化（解読）し，そしてさらに操作す るために“スピーチデータレジスタ”を介してＲＣＰに結果の暗号化（解読）デ ータを戻す（例えば，移動データ端末に表示すること，送信等） スピーチ処理モジュールの構造についてのより精しい詳細 第３図は，ＲＣＰ１０２とＳＰＭ１０４の間の内部接続を示すより精しい詳細 図であり，かつＳＰＭのいくつかの内部構造の詳細を示す。望ましい実施例のＳ ＰＭ１０４はノーウッド，ＭＡ０２０６２のアナログデバイス社（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅ，Ｎｏｒｗｏｏｄ，ＭＡ０２０６２）により製造されたモデルＡ ＤＳＰ−２１ｍｓｐ５６に基づく混在信号プロセッサを含む。混在信号プロセッ サＡＤＳＰ−２１ｍｐｓ５６Ａは完全に集積化されていて，高パフォーマンスな アナログフロントエンドをもつシングルチップデジタル信号プロセッサである。 ＡＤＳＰ−２１ｍｐｓ５６はスピーチ圧縮，スピーチ処理，スピーチ認識，テキ スト−スピーチおよびスピーチ−テキスト変換のような音声帯域バンドアプリケ ーションの製造業者により活用されている。ＡＤＳＰ−２１ｍｓｐ５６はＡＤＳ Ｐ−２１００ｄｓｐの基本構造を含み，そして２０のシリアルポート，ホストイ ンタフェースポート，上記で議論されたアナログフロントエンド，プログラマブ ルタイマ，拡張可能割り込み性能，そしてオンチッププログラムおよびデータメ モリを含む。このデジタル信号プロセッサ装置についての詳細情報は次の刊行物 に見られる。 “ホストインタフェースポートＡＤＳＰ−２０ｍｓｐ５０Ａ／５５Ａ／５６Ａ ”を備える混在信号プロセッサ（アナログデバイス，１９９０年９月）； “ＡＤＳＰ−２１ｍｓｐ５０−５１−５５−５６ １９９０年９月データシー トへの補遺”（アナログデバイス，１９９２年７月）； “ホストインタフェースポートＡＤＳＰ−２０ｍｓｐ５０Ａ／５５Ａ／５６Ａ ”を備える混在プロセッサ（アナログデバイス，Ｒｅｖ．Ａ １９９３）； “ＡＤＳＰ−２１ ファミリユーザ用マニュアル”（プレンティスホール１９ ９３） “ＡＤＳＰ−２１００ ファミリアセンブリツールおよびシミュレータマニュ アル”（アナログデバイス，第１版，１１／９３） 望ましい実施例において，受渡しおよびコマンド／データ信号はデータバス１ ０７を介してＲＣＰ１０２とＳＰＭ１０４の間で受け渡される。さらに，ＲＣＰ １０２とＳＰＭ１０４の間に接続された３つの特別用途向け制御ラインがある。 ホスト割り込みライン１２６（それは，ＳＰＭにより出力され，そしてＲＣ Ｐの割り込み入力に加えられる）， パワーダウン制御ライン１２８（ＲＣＰによる出力およびＳＰＭの制御入力 に加えられる），および リセット制御ライン１３０（ＳＰＭの制御入力へのＲＣＰによる出力）。 これらの制御ライン１２６，１２８，１３０を通して，ＲＣＰ１０２はＳＰＭの リセットおよびパワアップラインの制御を持ち，そしてＳＰＭは，ＲＣＰ割り込 み性能を持つ。ＳＰＭ１０４は割り込みＲＣＰ１０２への出力フラグ，Ｆ０を使 用する。出力フラグは割り込みを初期化するためにハイからローになる。出力フ ラグは割り込みをクリアするためにローからハイになる。 第３Ａ図および第３Ｂ図は，それぞれ望ましい実施例のＳＰＭ１０４の側面図 および平面図である。図３Ａに示されるように，フォームにおけるＳＰＭ１０４ フォームは，１００本のリード線もしくはピンＰＢを持つフラットＰＱＦＰパッ ケージＰＡを含む。第３Ｂ図はアナログ入力に対するピンＰＢ，アナログ出力， リセットライン１３０，ホスト割り込みリクエストライン１２６，パワーダウン ライン１２８，データラインおよびアドレスラインのためのピンを含む例示的ピ ン出力を示す。第３Ｂ図は，ＲＣＰがＳＰＭ１０４の中の内部レジスタにアクセ スすることを許容する“ＨＤ７−ＨＤ０”ラインを示す。 ＳＰＭ１０４のメモリ構成 望ましい実施例において，ＳＰＭ１０４の中のレジスタは，ＲＣＰ１０２のア ドレス空間の中にあり，ＲＣＰ１０２はちょうど他のメモリロケーションのよう にそこに直接アクセスできる。ＳＰＭ１０４は，これらのレジスタを備えるため に内部デュアルポートメモリ１３２を含む。このメモリ１３２は，ＳＰＭ１０４ とＲＣＰ１０２の中のコアーＤＳＰプロセッサ１３４は双方がデュアルポートメ モリをアクセスすることができる意味において“デュアルポート”である。メモ リ１３２は読み出しと書き込みの間にデータメモリロケーションにおいてＳＰＭ １０４とＲＣＰ１０２が衝突を避けるように受渡しのステータスを構成する。 第３図は，ＳＰＭ１０４がさらにＲＡＭ１４０とＲＯＭ１４２を含む。ＲＡＭ １４０とＲＯＭ１４２は，望ましい実施例においてオンボードのＳＰＭ１０４チ ップである。ＲＯＭ１４２は，ＳＰＭ１０４に対するプログラムインストラクシ ョンを蓄積するのに使用され，ＲＡＭ１４０はプログラム命令および／もしくは データを蓄積するのに使用できる。第１０図は，ＳＰＭ１０４の中のＲＡＭ１４ ０とＲＯＭ１４２に対する一般的メモリ配分の概要図である。ＲＡＭ１４０は， “プログラムＲＡＭ”１４０Ａとして設計されたＲＡＭセクションおよび“デー タＲＡＭ’１４０Ｂとして設計された他のＲＡＭセクションを含む。プログラム ＲＡＭ１４０ＡはＳＰＭ１４０により実行される命令を蓄積することでプログラ ムＲＯＭ１４２を補う。このように，望ましい実施例において，あるソフトウェ アルーチンは，永久プログラムＲＯＭ１４２のようなＳＰＭ１０４オンーボード マスクＲＯＭチップの形態で“ファームウェア”に埋め込むことができ，そして 他の附加的もしくは異なるソフトウェアルーチンがプログラムＲＡＭ１４０Ａの 外でのＳＰＭによる実行のためにＲＣＰ１０２によりＳＰＭに動的に備えられる 。 プログラムＲＡＭ１４０Ａは大きい附加的柔軟性を備える。例えば，ＳＰＭ１ ０４に対する暗号化／暗号解読ソフトウェアをユーザ自身で書きそして無線制御 プロセッサ１０２に付属の不揮発性メモリ１１０にそれらのルーチンを蓄積する ことが可能になる。パワーアップもしくは他の適当な時点で，ＲＣＰ１０２はＲ ＡＭ／ＲＯＭ１１０からルーチンを読みそしてＳＰＭによる実行のためにプログ ラムＲＡＭ１４０ＡをＳＰＭにロードすることができる。このようにして，ユー ザは，自身の固有の暗号化／暗号解読ルーチンを定義でき，そして無線機製造業 者に全く関係することなく無線機１００の“個人ＰＲＯＭ”メモリに書き込むこ とができる。さらに，ＳＰＭ１０４による実行のために後に附加的にソフトウェ アを変更もしくは追加することにおいて柔軟である。 ユーザ自身でスピーチ処理１０４ソフトウェアルーチンを書くことを可能にす るために，望ましい実施例は，ユーザソフトウァアルーチンおよびデータ構造の ためにそれぞれＳＰＭプログラムＲＡＭ５００のセクションとＳＰＭデータＲＡ Ｍ５０２のセクションをそれぞれ保有する。これは，ユーザが望むように自身の ソフトウァアルーチンを書くことにおいて大きな附加的な柔軟性を与える。 さらに柔軟性を附加するために，望ましい実施例は，ＳＰＭ１０４ソフトウァ アルーチンを呼ぶために“ジャンプ”テーブルを使用する。特に，ＳＰＭ１０４ がホストコマンドレジスタＨＤＲ５を介してコマンド（例えば，暗号ストリング を初期化すること，暗号ストリング，暗号データを書くこと等）を受け取る時， ＳＰＭは，ルーチンの開始アドレスを決定するためにデータＲＡＭ１４０Ｂのテ ーブルを参照する。ＳＰＭ１０４はアドレスを検索し，そして呼ばれたルーチン を実際に実行するためにそのアドレスで命令に制御を渡す。この“ジャンプ”テ ーブルを使用して，ＳＰＭ１０４の中のあらゆるコードは“リロケート可能”と なる。その理由は他に対するあるルーチンを代用するためになされる必要のある 唯一の変更は，“ジャンプ”テーブルに記されている転送アドレスを変更するこ とだからである。この機構の利点は，ユーザ暗号アルゴリズムがリロケート可能 メモリに置かれるということであり，かくして，ユーザが無線機１００の製造業 者に通知もしくは頼むことなく実際の暗号アルゴリズムのサイズとロケーション を選択および変更することを可能にする。これは，また，新しいソフトウェアが ，ＳＰＭ１０４マスクＲＯＭに蓄積されている古いソフトウェアに滑らかに新し いソフトウェアが置き換わることを許容する。というのは，あらゆるマスクＲＯ Ｍのコールは，ＲＡＭ１４０Ｂを通過するので，マスクＲＯＭから悪いアルゴリ ズムを“マップアウド”し，そしてそれをＲＡＭに書き直すことが可能になる。 ＳＰＭ１０４のソフトウァア制御 ＳＰＭ１０４の中の最高レベルは，“ＥＸＥＣ”（ｅｘｅｃｕｔｉｖｅ）と呼 ばれるものである。ＥＸＥＣソフトウァアは柔軟にスピーチデータルーチンを扱 い，そして，アルゴリズム用データをサービスしそして要求を制御する。一般的 に，“ＥＸＥＣ”ソフトウァアは次の全体的機能を備える。 ボコーディンク（例えば，送信モードにおいて音声を“コーディング”し， そして受信モードにおいて音声を“デコーディング”すること， 暗号／暗号解読，および コマンド処理 ＳＰＭ１０４のコードは，ボコーディングと暗号化処理が同時に動作することを 可能にする。それは，独立型のボコードと暗号化／暗号解読の動作に対しても許 容する。 ＳＰＭ１０４により実行されるソフトウェアは，アルゴリズム特有の入力パラ メータおよびモードセレクションを受け取って操作し，そしてこれらのパラメー タおよび選択を適切なスピーチ処理機能ブロックに渡す。コマンド操作は，アル ゴリズム特有出力パラメータとステータス情報をＲＣＰ１０２に返す。コマンド 操作機能１５８およびそのボコードとの関連および暗号／暗号解読機能のハイレ ベルな図は図５に示される。 一度，ＲＣＰ１０２がリアルタイムスピーチ処理モードにＳＰＭを設定するよ うにＳＰＭ１０４にコマンドを渡す“コマンドハンドラー”を一度使用すると， ＳＰＭはリアルタイムにスピーチデータを処理するようにソフトウェア命令を実 行する。第４Ａ図は，送信モードにおいてＳＰＭ１０４内を通ってスピーチデー タを要約する。第４図に示されるように，Ａ／Ｄコンバータ１３６により与えら れるデジタルスピーチは，適切なボコーダ変換１５０により圧縮された第１“コ ード化”であり，ＲＣＰ１０２に出力される前に，暗号プロセス１５２により暗 号化される。オプションとして暗号化機能１５２は，スピーチがボコードされる のみであた暗号化はされないようにバイパスできる。さらに，上記のように，Ｒ ＣＰ１０２は独立型暗号器としてＳＰＭ１０４を使用し，そのような理由により ，ボコーダ機能１５０を“バイパス処理”するとともに，暗号化機能１５２を介 してそのようなデータを通過処理する。 第４Ｂ図は，受信モードにおいてＳＰＭ１０４により実行されるスピーチデー タ処理の概要図である．第４Ｂ図に示されるように，ＳＰＭ１０４はＲＣＰ１０ ２からスピーチデータを受信し，そしてスピーチデータを暗号解読プロセス１５ ４を通過させそしてそれから適切なボコーダ（伸長）処理１５６に渡す。同図に おいて，ボコーダ機能ブロック１５６は，アナログ形態に変換するためのＤ／Ａ コンバータ１３８に入力する前に，暗号解読されたデジタルスピーチを“デコー ド”（例えば，伸長）する動作をする。その結果のアナログオーディオ信号は， 望ましい実施例においてスピーカ１１８に与えられる。オプションとして，ＲＣ Ｐ１０２はデジタルスピーチがボコードのみされ，暗号解読はされないようにす るため暗号解読機能ブロック１５４をバイパスするようにＳＰＭ１０４を制御で きる（これは，“クリアー”な暗号化されていないスピーチ信号を受信する時に 使用される）。さらに，もし望まれるなら，ＲＣＰ１０２はボコーダ機能１５６ を通過することなく暗号解読機能ブロック１５４により暗号解読されたデータを ＲＣＰが受信するように，独立型暗号解読器としてＳＰＭ１０４を使用できる。 さらにボコーディングについて ＳＰＭ１０４のボコーダ機能１５０，１５６は，デジタルオーディオビットス トリームを圧縮および伸長する。圧縮は，スピーチの時間セグメントもしくはフ レームを表すために必要とされるビット数を減少する。このより少ない数のビッ トは，より効率的に処理されて送信される。伸長は，圧縮プロセスを戻さなけれ ばならない（ｕｎｄｏ）。それは，デジタル−アナログ変換の直前のビット数を 増加する。エリクソン−ＧＥは，現在２つの型の慣用的サブバンドボコータを使 用している。これらは，ＶＯＩＣＥＧＵＡＲＤおよびＡＥＧＩＳと呼ばれる。望 ましい実施例のＳＰＭ１０４はボコーディングのこれらの形態の双方をサポート する。ＶＯＩＣＥＧＵＡＲＤのボコーディングは結果的に，クリアな非ボコーデ ィングオーディオと異なる響きのオーディオである。それは，４つのサブバンド ，オクターブバンド空間，１８０〜２９０Ｈｚの周波数応答，固定ビット割り付 け（３，２，２，１．３），バイブリッドＢＣＰＣＭ／ＡＰＣＭおよびスペクト ルホールにより特徴付けられる。ＡＥＧＩＳボコーディングは，結果的にクリア ，ボコードされていないオーディオと異なるオーディオを結果的に得る。ＡＥＧ ＩＳボコーディングは，８つのサブバントにより特徴付けられ，それは同じサイ ズ（それぞれ３６２．５Ｈｚ幅），ＤＣから２９００Ｈｚまでの応答，入力デー タに依存する可変ビットを割り付け，全ＢＣＰＭおよびフラットスペクトルレス ポ ンスである。上記のようにＳＰＭ１０４のボコーディングはＲＣＰ１０２により 非動作にできる。アナログ−デジタルおよびデジタル−アナログコンバータは非 動作にされる。このモードにおいて，ＲＣＰ１０２は，もはやリアルタイムなス ピーチデータストリームをもつＳＰＭ１０４の暗号化／暗号解読機能を分担しな く，そしてこのようにしてＳＰＭにより備えられるあらゆる暗号化／暗号解読機 能への即時アクセスをする。 さらに暗号化および暗号解読について 暗号化および暗号解読は，セイキュリティ保護のためのデータをスクランブル および非スクランブルの手段である。無線機１００は大気中オーディオ伝送にお いて盗聴者から保護するためのすぐれた暗号化および暗号解読の性能ををあらか じめ備える。第７図は，暗号処理の全般的ダイアグラムである。同図において， “キー”は，データ転送に先立って暗号化および暗号解読の双方において固定さ れているビットシークエンスである。“ＩＶ”（初期化ベクトルＩｎｔｉａｌｉ ｚａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）は，送信において第１のクリプト（秘密）ビット シークエンスを形成するために“キー”と混合される擬似ランダム数である。Ｉ Ｖは，無線機をパワーアップした後に第１クリプト（ｃｒｙｐｔｏ）ビットを形 成するためにキーと混合される“ランダム数”から形成することができる。第７ 図に見られるように，“暗号”（“クリプト”）は，(1)キーをもつＩＶを混合 することにより，もしくは(2)キーをもつあらかじめ決められている“暗号”を 混合することのいずれかにより形成される。更新の間に，クリプトストリングは データ転送をスクランブルおよびスクランブル解除するのに使用される。かくし て，クリアデータの平明テキストは，暗号ストリングを使用する暗号データにそ れを変換することによりスクランブルされる。これは，送信端末において発生す る。暗号化および暗号解読を必要とするＥＧＥ無線システムは，送信機の双方の 端末におけるユーザが同じキーを共有することを必要とする。それらは，また， ユーザが同じＩＶを持つことを必要とする。もし，これらの条件が合うなら，送 信機と受信機の双方が同じクリプトストリングＣを共有するシステムである。同 じ暗号ストリングを共有することは，受信機が入力スピーチを暗号解読すること を可能にする。このように，望ましい実施例は，３つの タイプの暗号／暗号解読を提供する（附加的もしくは他のユーザ定義暗号化に加 えて）。 ＶＧＥ（ＥＧＥ固有の暗号化アルゴリスム）， ＶＧＳ（スウェーデンカスタマの暗号化アルゴリズム） および ＤＥＳ（米国商務省により開発され，そしてＦＩＰＳ４６および他のＵ．Ｓ ．政府文書に記載されている暗号化技術）。 受信機端末において，“キー”および“ＩＶ”は，送信端末において使用され るものと同じであり，そして“暗号”ストリングの計算は，同一の“暗号”スト リングを互いに終了するように送信機と受信機の間で同期を取られている。“暗 号”ストリングは，反転可能変換器ブロック（ＸＯＲ）への入力として使用され ，第７図で示される同じ配列は受信機に平明テキストデータへの暗号化データを 暗号解読するために使用される。このように，もし，Ｐが平明テキストデータで あり，そしてＥが暗号化データそしてＣがクリプトストリングであれば，その時 ， Ｅ＝Ｐ ＸＯＲ Ｃ （これは“暗号化”） Ｐ＝Ｅ ＸＯＲ Ｃ （これは“暗号解読”と称される）。 もし，無線機１００が暗号化を装備されているなら，ＳＰＭ１０４が最初にパ ワーアップされる時に，ある暗号化コマンドが使用されなければならない。特に ，ＲＣＰ１０２は，“暗号化のみ”動作に対するコマンドを発行するならば，そ の時あらゆるキーを“ゼロにする”というコマンドを発行し，そしてそれからキ ーを“ロードする”というコマンドを発行する。これは，無線機１００を初期化 するために使用される一時的操作である。キーは，良く知られているシリアルデ ータ接続を介して無線機１００に接続される外部キーローダ装置からロードされ る。慣用的暗号化および暗号解読処理の実行に関す附加情報，キー蓄積および同 様のものが，シュライイナー，ブルース“応用クリプトグラフィ”（ウィリー アンド サン，１９９４年（Ｓｃｈｎｅｉｅｒ，Ｂｒｕｃｅ，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ（Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ １９９４））のような 標準的テキストで設定できる。 ＳＰＭ１０４のパイプライン処理 望ましい実施例において，ＳＰＭ１０４はデジタル化されたスピーチのリアル タイム処理のために“パイプライン”法を使用する。ＳＰＭ１０４において，デ ータは様々な割合とフォーマットで様々なプロセッサ間で転送される。これらの データレートおよびフォーマットは，ボコーダおよび暗号化機能に制約を置く。 それらはまた蓄積バッファの使用を必要とする。 第８Ａ図は，ＳＰＭ１０４により実行される例示的送信モード“パイプライン ”処理の様々なステージを通過するデータの流れ図である。Ａ−Ｄ変換２００は ，入力としてアナログスピーチを受信し，そして望ましい実施例において，望ま しい実施例として１６５マイクロ秒毎に１６ビットワードを生成する。このデー タストリームは，望ましい実施例のデータの１８０ワードを含む循環バッファ（ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｂｕｆｆｅｒ）２０２の入力に渡される。循環バッファ２０ ２はスピーチフレーム相当量のデータを蓄積し，そしてプロセッサレーテンシィ の間にサンプルをホールドする。望ましい実施例において，循環バッファ２０２ の出力は，２２．５秒毎に１２８個の１６ビットーワードである。この出力は， 望ましい実施例において２２．５マイクロ秒毎に圧縮データ（２５．５バイト） の２０４ビットを供給する圧縮機能２０４に渡される。圧縮器２０４の出力は， ２６バイトの長さの非循環バッファ１ ２０６に一時的に蓄積される。バッファ ２０６の目的は，次の暗号化操作２０８のための準備において“ニッブル”（即 ち，半バイト）を整列することである。望ましい実施例において，暗号操作２０ ８は，リアルタイムに，暗号化２５／２６バイトを毎秒２２．５ミリ秒で発生す る。暗号操作２０８により出力される暗号データストリームは一度に１バイトデ ータストリームを出力する非循環バッファ２ ２１０に一時的に蓄積され，そし て望ましい実施例において２２．５ミリ秒毎に２５／２６バイトを出力する。非 循環バッファ２ ２１０はＲＣＰ１０２により非対称読み出しをサービスする。 ＲＣＰ１０２は，ＳＰＭ１０４にアクセスすることによりスピーチデータレジス タを読むことを実行する。 また，第８Ａ図に示されるように，データが暗号化されていなければ，非円形 バッファ１ ２０６の出力は，直接に非循環バッファ２ ２１０の出力に渡され る。 第８Ｂ図は，受信モードにおいて動作する望ましい実施例ＳＰＭ１０４による パイプライン動作で実行される例示的処理のフローチャートである。大気中受信 データは，デジタル送信機／受信機１０６により復調され，そして望ましい実施 例においてＲＣＰ１０２に渡される。ＲＣＰ１０２は，このデータをバイト単位 のバイトベースでＳＰＭ１０４スピーチデータレジスタにそれを書くことにより ＳＰＭ１０４に供給する。 ＳＰＭ１０４は，ＲＣＰ１０２により書かれたデータをＳＰＭスピーチデータ レジスタにもって行き，そしてそれを一時非循環バッファ２ ２１０に蓄積する 。望ましい実施例の無線機１００は半二重モードにおいてのみ動作するので，同 じデータ構成２１０は，送信モードと受信モードの間で共有できる（即ち，それ は，半二重モード動作の間，送信および受信のために同時に使用できない。この ように，受信モードにおいて，非円形バッファ２ ２１０はＲＣＰ１０２による 非同期書き込みをサービスし，リアルタイムにこのデータストリームを暗号化す るリアルタイム暗号解読処理２１２に２２．５秒毎に２５／２６を与える。暗号 解読処理２１２の暗号解読出力は，非循環バッファ２０６に蓄積される。もし暗 号解読処理２１２がバイパスされたら，非循環バッファ２ ２１０は直接に非循 環バッファ１ ２０６にその出力を直接に与える。受信モードにおいて，非循環 バッファ１は，暗号解読データストリーム上で暗号解読のニブル整列を実行する ようにサービスし，そしてリアルタイムに２５／２６バイドを暗号解読処理２１ ４に渡す。暗号解読処理２１４は２２．５ミリ秒毎に２０４ビット（２５．５バ イト）を解凍し，そして２２．５ミリ秒毎に１６ビット（解凍された）ワードを 出力１２８として与える。この解凍データストリームは一時的に円形バッファ２ ０２により蓄積され，それはスピーチフレーム相当量のデータを蓄積し，そして プロセスレーテンシィの間にサンプルをホールドする。円形バッファ２０２は， スピーカ１１８に供給するアナログスピーチ出力を生成するためにその出力をＤ ／Ａ変換プロセス２１６（ハードウェアのＤ／Ａ変換器１３８により実行される ）に出力を与える。 第９Ａ図および第９Ｂ図は，送信モードおよび受信モードのためにＳＰＭ１０ ４により実行される例示的パイプライン処理を示す。この暗号化のみのモードに おいて，ＳＰＭ１０４はリアルタイムにオーディオ入力を処理するため，もしく はオーディオ出力を生成するために使用されるのではない。むしろ，その唯一の ジョブは，“独立型”暗号化／暗号解読モジュールとしてである。それは，ＲＣ Ｐ１０２により与えられるデータを取り，暗号化もしくは暗号解読し，暗号化さ れたもしくは暗号解読されたデータをＲＣＰ１０２に戻す。このように，第９Ａ 図に示されるように，送信モードにおいて，ＲＣＰ１０２は暗号化されるべきデ ータを一度に一バイトＳＰＭ１０４スピーチデータレジスタに書く。このデータ は非円形バッファ２ ２１０Ａに一時的に蓄積される。暗号化処理２０８は，一 度に８バイトで動作し，そして全８バイトを一緒に暗号化し，非循環バッファ２ ２１０に暗号化された結果を戻す。非循環バッファ２ ２１０はスピーチデー タレジスタを介してＲＣＰ１０２により非同期読み出しのサービスをする。第９ Ｂ図は，ＲＣＰ１０２がそれを暗号化するかわりに暗号解読することを望む時， 暗号化機能２０８の代わりに暗号解読機能２１２を使用して実行する同様の動作 を示す。 大気中フレームフォーマット ＳＰＭ１０４と相互に動作するためにＲＣＰ１０２によりなされる動作の詳細 のいくつかを説明する前に，デジタルデータで通信するためにＥＧＥ無線機１０ ０により使用される大気中データプロトコル（ｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒ ｄａ ｔａ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を説明することが有効であろう。第１１図は，大気中 デジタルプロトコルの概要図である。この全体的プロトコルに関するより多くの 情報が，先行特許であるシュツットカウスキー等（Ｓｚｃｚｕｔｋｏｗｓｋｉ ｅｔ ａｌ）の米国特許４，７５７，５３６号明細書にＥＧＥに見られる。第１ １図に示すように，送信は送信の書出し（プレアンブル）”ＰＲＩＶ”２５０で 始まる。それは，“プレアンブルＩＶ”を簡略にしたものである。プレアンブル ＩＶ ２５０は，無線機−無線機同期パターンおよび暗号初期化ベクトル（ＩＶ ）のマルチプルコピーを含む送信“ヘッダ”である。プレアンブル２５０に続い て，それぞれがフレームヘッダフィールド２５４と複数（例えば，１０）のスピ ーチポケット２５４を含む複数のフレーム２５２が存在する。フレームヘッダ２ ５４は，現在暗号情報ベクトル（それは遅くエン トリされそして動作中の暗号同期として使用される）を含んで，暗号およびビッ ト同期情報を含む。各スピーチパケット ２５６は，２５・５ハイトのデジタル スピーチデータをパラメータ化された２２．５ミリ秒のスピーチセグメントを含 む。 ＳＰＭ１０４パイプラインのサイクルタイムの制約 “パイプライン”の望ましい実施例は，暗号化機能が２５，２６および８バイ トの量でスピーチを処理する必要がある。これは，入力パラメータにおけるよう なバイト数でパラメータ化された暗号化／暗号解読機能を呼ぶことにより達成さ れる。パイプラインは，スピーチボコーダが完全なフレームのみを圧縮して伸長 することを必要とする。これは，フレーム間で自動的に２２．５ミリ秒の遅延を 生じる。２０４びット（２２．５バイト）は２２．５ミリ秒でフレームを生成す るので，スピーチデータのレートは２０９４ビット／２２．５ミリ秒として表現 される。他の方法で表すと，スピーチデータレートは９０７５ビット／秒である 。実際のスピーチデータのレートは，クリスタル発振器の許容誤差とサンプルレ ートの調整に依存して変化する。 望ましい実施例のＳＰＭ１０４は周波数９．８３０４ｍＨｚでクロック動作す る。クリスタルもしくはクロック発振器のいずれかが使用される。ＳＰＭ１―４ の命令レートはクロック周波数に等しい。言い換えると，ＳＰＭ１０４は１秒あ たり９，８３０，４００インストラクションを実行する。また，Ａ／Ｄコンバー タ１３６およびＤ／Ａコンバータ１３８のオンボードのアナログコーデックサン プリングレートはクロック周波数に正比例する。９．８３０４ｍＨｚのクロック は，６．０４９４７７ｋＨｚのサンプリング周波数となる。望ましい実施例にお いて，従来のＥＧＥ ＡＥＧＩＳ および ＶＯＩＣＥＧＵＡＲＤ ボコーダに より使用される値にスピーチレートを変えるためにサンプリング周波数は，１７ ／１８（送信モード）もしくは１８／１７（受信モード）の係数でコーデック／ ボーデックインタフェースで変換される。 ハイプラインはいくつかの修正を必要とする。特に，暗号化機能は，各大気中 フレーム毎の最終書き込みおよひデータレートがＲＣＰ１０２からのコマンドに より調整されなければならない。ＲＣＰ１０２へのインタフェースに関して言え ば，データ転送とコマンド実行に対するクリティカルタイミングは明らかである 。特に，ボコーダ機能は，ＲＣＰ１０２が２２．５ミリ秒より少ない２５／２６ バイトのスピーチデータ量を転送する必要がある。暗号化／暗号解読機能はタイ ミング制限を課する。各ＥＧＥデジタルフレームの開始に生じる新しいフレーム ヘッダＩＶを生成するために，暗号ルーチンは，各放送スピーチフレーム毎にア クセスされねばならない。これは，（ｉ）新しいスピーチデータは，暗号化（受 信モード）に対してＲＣＰ１０２からＳＰＭ１０４に渡されるか，あるいは（ii ）ボコーダが暗号化にバッファデータを上書きする（送信モード）のいずれかの 前に終わっていなければならない。いずれの場合においても，スピーチデータバ イト転送は，ＲＣＰ１０２の割り込みの１５ミリ秒のうちに発生しなければなら なく，そして新しいフレームヘッダＩＶの生成は，最後の大気中スピーチデータ バイト転送の後の１ｍ秒および５ミリ秒の間で生じなければならない。 これらのパイプラインプロセスは，リアルタイムに動作しなければならないの で，ＳＰＭ１０４に対するサイクルタイムは，かなり制限される。従って，ＳＰ Ｍ１０４が様々なパイプライン処理動作の各々に対して実行しなければならない 命令数を最少にする慣用的技術を使用することが大切である。次の例は，望まし いＡＥＧＩＳボコーダおよび送信モードおよび受信モードに対する例示的メモリ サイズおよび動作サイクルの例である。 送信モード−ＡＥＧＩＳ ＡＥＧＩＳ送信は１６５００インストラクションを要する。命令レートは９．８ ３０４ＭＩＰＳ（一秒当たり１００万回の命令）である。それ故に，ＡＥＧＩＳ スピーチフレームは，１．６７８ｍｓである。 受信モード−ＡＥＧＩＳ ＡＥＧＩＳ送信は１２４００命令を要する。命令レートは９．８３０４ＭＩＰＳ （一秒当たり１００万回の命令）である。それ故に，ＡＥＧＩＳスピーチフレー ムは，１．２６１ｍｓである。 要約すると，ＡＥＧＩＳボコーダ処理ブロックは，実行に最大１．６７８ミリ 秒を要する。この実行時間は，望ましい実施例のデジタル無線機１００により送 信および受信される大気中シグナリングのフレームレートより小さいために，受 け取り可能である。ＶＯＩＣＥＧＵＡＲＤの望ましい実施例のボコーディングプ ロセスは，ＡＥＧＩＳより少ない全体的サイクルであり，それ故にリアルタイム 処理の項目の重要な制約を課さないことがわかる。 ＲＣＰ１０２によりなされるステップの制御 第１２Ａ図は，無線機１００が全体的に暗号化ではなくてスピーチデータをボ コードするために送信モードにおいてＲＣＰ１０２によりなされる例示的プログ ラムの制御ステップのフローチャートである。このプロセスを開始するために（ 例えば，ＰＴＴの押下に応答して，すなわち無線機１００の会話ボタン押し下げ に応答して），ＲＣＰ１０２は第３図に示されるパワーダウンライン１２８を 制御することによりＳＰＭ１―４はパワーダウンからパワーアップにする（ブロ ック３００）。ＳＰＭ１０４をパワーアップおよびダウンすることは，パワーダ ウンライン１２８を繋ぎとめることよりむしろ多くを必要とする。アイドルモー ドにある間は，ＳＰＭ１０４は決してパワーダウンされないことを確実にするこ とが特に重要なことである。これは，回復不可能なプロセッサエラーを生じる。 下記は，ＲＣＰ１０２によりなされる“パワーダウン”シークエンスの適切な例 である。 (1) ホストはバイパスアイドル（Ｂｙｐａｓｓ ＩＤＬＥ）モードへのコマン ドをＡＤＩに送る。 (2) ＡＤＩは，コマンドは成功して終了したステータスであることをホストに 送る。 (3) ホストはパワーダウンピンをローにする（パワーダウン）。 (4) ＡＤＩは，コマンドは成功して終了したステータスであることをホストに 送る（ＡＤＩはパワーダウンピンステートの変更のステータスを通知する）。 ステップ(4)のパワーダウンの認識はパワーアップシークエンスにおいてパワ ーダウンピンをハイとする前に生じなければならないことに注目。 ＳＰＭ１０４をパワーアップするために，ＲＣＰは単にパワーダウンライン１ ２８を“ハイ”にセットし，そしてそれから，コマンドは成功して終了したかど うかを調べるためにステータスレジスタＨＤＲ４を読むことができる。 一度，ＳＰＭ１０４がパワーアップされると，ＲＣＰ１０２はボコーダ送信機 能は，コマンドレジスタＨＤＲ５に適切なコマンドを書くことにより，ＡＧＥＩ Ｓ，ＶＯＩＣＥＧＵＡＲＤもしくは他の適切なボコーディングを備えるようにボ コーダ送信機能を活性化する。このコマンドに応答して，ＳＰＭ１０４は，マイ クロフォン１１６から受信されるアナログ信号をデジタル化およびボコードを開 始する。そしてスピーチデータレジスタを介してＲＣＰ１０２にそれを出力する 。各時間において，新しいデータはＲＣＰ１０２により読まれるようにレディで あり，ＳＰＭ１０４は第３図に示される割り込みライン１２６をアサート（ａｓ ｓｅｒｔ）することによりあるＲＣＰに割り込む。割り込みを受信すると（決定 ブロック３０４），ＳＰＭ１０４はスピーチデータレジスタを読み（ブロ ック３０６），そしてＳＰＭ１０４が割り込みラインをアサート解除（ｄｅａｓ ｓｅｒｔ）するまで続ける。さらに，ＲＣＰ１０２は新しい，大気中フレームヘ ッダ２５４（第１１図参照）が生成されているかどうかを決定する（ブロック３ ０８）。もし，新しい大気中フレームが生成されているなら（“ｙｅｓ”は決定 ブロッ３０８を出る），その時，ＲＣＰ１０２がサンプを“カットする”もしく は“附加する”ことを必要とする（ブロック３１０）。 望ましい実施例において，ＳＰＭ１０４は受信と送信のスピーチデータの双方 に対して２５／２６毎にＲＣＰ１０２に割り込みする。より特徴的には，送信モ ードにおいて，スピーチフレーム（２５／２６）に対するデータが転送に対して レディである時，ＳＰＭ１０４はホスト割り込みライン１２６にホスト割り込み を生成する。ＳＰＭ１０４はＲＣＰ１０２がスピーチデータレジスタＨＤＲ０か らスピーチフレーム（２５／２６バイト）の最後のバイト読む時，割り込みをク リアする。受信モードにおいて，スピーチデータがＳＰＭ１０４により必要とさ れる時，ＳＰＭはライン１２６にホスト割り込みを生成する。ＳＰＭ１０４は， ＲＣＰ１０２がスピーチデータレジスタＨＥＲ０にスピーチフレーム（２６／２ ５）の最後のバイトを書く時，ホスト割り込みをクリアする。望ましい実施例に おいて，スピーチデータは“パック”されたフォーマットである。言い換えると ，ビットはモデムに存在する同じフォーマットにＳＰＭ１０４の中および外にロ ードされる。送信モードにおいて，複数バイトがスピーチフレームブロックにお いてＳＰＭ１０４からＲＣＰ１０２に転送される。これらのブロックはサイズに おいて３５から２６バイトにスイッチする。“ＦＦ”のダミー値がスピーチフレ ームブロックに先行することに注目。ＲＣＰ１０２はそれからこの値を読む。受 信モードにおいて，複数バイトがＲＣＰ１０２からフレームブロックのＳＰＭ１ ０４に再び転送される。しかし，これらのブロックはサイズにおいて２６バイト から１５ハイトにスイッチするであろう。望ましい実施例のこのフォーマットの 要約は，次のとおりである。 １ スピーチフレーム（スピーチの２２．５ｍｓ）＝２０４バイト １ 大気中フレーム＝２０４０バイト ２５バイト＝２００ビット ２６バイト＝２０８ビット ５^*２５バイト＝１２５バイト＝１０００ビット ５^*２６バイト＝１３０バイト＝１０４０ビット それ故に，大気中フレームは２６／２５／２６／等のバイトが１０織り込まれ た送信に等しい。 このように，ＲＣＰ１０２は望ましい実施例において２２．５ミリ秒の間でス ピーチデータのハンドオフ（ｈａｎｄ−ｏｆｆ）に応答することを要求される。 ＲＣＰ１０２は受信モデムスピーチデータバッファからＳＰＭ１０４に複数バイ トを転送し，あるいはＳＰＭ１０４から送信モデムスピーチデータバッファに複 数バイトを転送する。ＲＣＰ１０２により使用されるＳＰＭ１０４およびモデム のビットレートは，望ましい実施例において同じ物理装置からクロックを受けな いため，およびサンプリングレード変換の不完全性のために，ＲＣＰ１０２スピ ーチデータバッファは，予防手段が取られなければ，バイプラインの問題に遭遇 する。 送信モードにおいて，ＳＰＭ１０４は，ＳＰＭの制御の元にＲＣＰ１０２に複 数バイトを渡す。ＲＣＰ１０２はこのデータを送信のためのモデムに渡す。ＲＣ Ｐ１０２により維持されるモデムバッファは，ＳＰＭ１０４のスピーチデータ転 送レートに関してモデムの転送レートに依存してデータのオーバラン（ｏｖｅｒ −ｒｕｎ）もしくはアンダーラン（ｕｎｄｅｒ−ｒｕｎ）を受ける。受信モード において，ＳＰＭ１０４は，ＳＰＭの制御の元にＲＣＰ１０２からバイトを要求 する。ＲＣＰ１０２はＳＰＭ１０４に受信モデムスピーチデータを渡す。ＲＣＰ １０２のモデムバッファは，ＳＰＭ１０４のスピーチデータ転送レートに関係す るモデムの受信レートに依存してデータのオーバランもしくはアンダーランを受 ける。両方のケースにおいて，モデムビットレートは，ＳＰＭ１０４のビットレ ートに同期からわずか外れていると仮定される。 ＲＣＰ１０４はモデムスピーチデータバッファが空もしくはオーバフローに近づ きつつあるために問題があることを認識している。望ましい実施例において，Ｒ ＣＰ１０２はモデム／ＳＰＭスピーチデータ同期問題を訂正するためにＳＰＭ１ ０４に命令できる。望ましい実施例のこれらの機能は“カットサンプル”および “附加サンプル”と呼ばれる。これは，いかにそれらが使用されるかということ である。即ち，“カットサンプル”機能はモデムバッファがオーバランするのを 防ぐために使用され，そして“附加サンプル”機能はモデムバッファがアンダー ランするのを防止するのに使用される。 ＲＣＰ１０２のコマンドにおいて，望ましい実施例のＳＰＭ１０４はこのエラ ーを訂正するためにオンボードコーデックデータバッファのサンプル数を変更す る。望ましい実施例において，せいぜい２つのサンプルのみが，大気中のスピー チフレームにより“カット”もしくは“附加”される必要がある。また，秒当た り１バイトの最大レートで成長／縮小するであろう。これらの事実が与えられる と，以下の規則がカットもしくは附加のために使用できる。 １） もし，送信モードにおいて，もしモデムバッファが一バイト大きくなっ たら，１サンプルをカットする。 もし，次の大気中スピーチフレームにおいて，バッファが２バイト大きくなっ たら，２サンプルをカットする。 ２） 受信モードにおいて，もし，モデムバッファが１バイトだけ小さくなっ たら，１サンプルをカットする。 もし，次の大気中のスピーチフレームにおいて，バッファが２バイト小さくな ったら，２サンプルを附加する。 他の煩雑さは各フレームの開始において生じる。望ましい実施例のボコーダは 各スピーチフレーム毎に出力を生じる。この出力は，２５．５バイトから構成さ れる。スピーチフレームは，結果的に送信中フレームとなる。言い換えると，２ ５．５＊１０＝２５５バイトが大気中フレームを作る。２５５は８で割り切れな いことに注目。しかし，望ましい実施例の暗号化アルゴリズムは，一度に８バイ トのデータを操作する。この処理の制約は，結果的に大気中フレームの終端にお いて“未定義”の暗号ストリングを生じる。結果的に，新しいフレームヘッダ初 期化ベクトル２５４を生成することは定義が困難である。この問題を解決するた めに，最終バイトは大気中フレームの最後のスピーチバイトが暗号化された後に 暗号器に書かれる。いま，新しいフレームヘッダＩＶが導かれる時，２５６バイ トは暗号器を通過し終えているであろう。言い換えると，暗号器に最終バイトを 書くことは，大気中フレームの終わりにおいて定義暗号ストリングを結果的に生 じる。これは，転じて，次の大気中フレームのスタートを止める定義されたフレ ームヘッダＩＶ２５４を結果的に生じる。ＳＰＭ１０４は自動的に２５５スピー チバイト毎に“ダミー”入力バイトを挿入することにより望ましい実施例のこの “最終バイト”を自動的に取る。同時に，ＳＰＭ１０４が暗号受信モードにおい て動作する場合について考える。それは，ＲＣＰ１０２にスピーチバイトの１０ 番目のセットに対するリクエストを与えた。ＲＣＰ１０２は同意して，暗号装置 は次のフレームヘッダの初期化ベクトルの生成に対して自由であるというＳＰＭ １０４からの指示を待つ。ＳＰＭ１０４は，“１１の割り込み”をもつ新しいフ レームヘッダを処理するためにＲＣＰ１０２に対する許可（ｇｏ−ａｈｅａｄ） を与える。 この点において，ＳＰＭ１０４は割り込みライン１２６の制御をＲＣＰ１０２ に開放しなければならない。これは，異なる暗号化技術により必要とされるフレ ームヘッダ初期化ベクトル処理時間の可変性のために必要である。望ましい実施 例において，ＲＣＰ１０２は，フレームヘッダ初期化ベクトルを処理する。ＲＣ Ｐ１０２が終了した時，それはＳＰＭ１０４に新しい強制割り込みコマンドを実 行させる。これは，ＳＰＭ１０４に現時点の割り込み（ＲＣＰ１０２がタイムア ウトする前）を開放させ，そして次のスピーチデータに対する新しい割り込みを 強制する。 第１２Ｂ図は，受信モードにおいてボコード（即ち，伸長）するためにＳＰＭ １０４を制御するための望ましい実施例におけるＲＣＰ１０２により実行される 例示的プログラム制御ステップのフローチャートである。第１２Ｂ図に示される これらのステップは，ブロック３１８が受信モードにおいてスピーチデータレジ スタに受信データを書くために使用される点を除いて第１２Ａ図に示されるもの と同様である（第１２Ａ図に示される送信モードにおけるようにスピーチデータ レジスタから読むことではなく）。 第１３Ａ図は，大気中送信のためのデータをボコードし，そして暗号化するた めの望ましい実施例におけるＲＣＰ１０２により実行される例示的プログラムス テップのフローチャートである。従前どおり，ＲＣＰ１０２はＳＰＭ１０４をパ ワーアップ（ブロック３３０），そして適切なコマンドをＳＰＭ１０４コマンド レジスタに与えることにより暗号化機能を活性化する。ＲＣＰ１０２は，それか ら，暗号化処理において使用するために暗号化キーの動作を特定化し（ブロック ３３４），そして適切な初期化ベクトルをロードして更新する（ブロック３３６ ）。ＲＣＰ１０２は，それから受信機および送信機の間の暗号同期を維持するた めに更新初期ベクトルを送信できるようにＳＰＭ１０４から暗号ストリングＣＲ ＹＰＴＯを読む（ブロック３３８）。次に，ＲＣＰ１０２は附加的コマンドをＳ ＰＭに書くことによりＳＰＭ１０４ボコーダ／暗号送信機能を活性化する（ブロ ック３４０）。このコマンドは，ＳＰＭ１０４にリアルタイムにマイクロフォン １１６から与えられる信号をボコードおよび暗号化を開始させ，そしてスピーチ データレジスタを介してＲＣＰ１０２にボコードされ暗号化されたデータストリ ームを与える。 ＲＣＰ１０２がＳＰＭ１０４から割り込みを受け取る時はいつでも（決定ブロ ック３４２），それはスピーチデータレジスタを読み，そして大気中送信のため のモデムに結果を与える。さらに，もし，新しいフレームが始まったら（ブロッ ク３４６），上記のようにサンプルを”付加”もしくは”カット”する（ブロッ ク３４８）。割り込みが発生するのに関係なく，ＲＣＰ１０２は周期的にＳＰＭ １０４により現在維持されている暗号ストリングを読み，そしてそれが次のフレ ームヘッダ２５４をつくることを許容するためにということに基づいて暗号情報 を更新する。 第１３Ｂ図は，大気を越えて受信した情報をボコードおよび暗号解読のために ＲＣＰにより実行される例示的プログラム制御ステップのフローチャートである 。暗号情報を受信すると，呼び出しをしているグループもしくは個人を識別する ために受信ヘッダ情報を確かめ，そしてＳＰＭ１０４にアクセスして適切な活性 化暗号キーを特定する（ブロック３５４）。ＲＣＰ１０２は，それが送信プレア ンブル２５０を受信したかどうかを決定する（判定ブロック３５６）。もし，そ れがもつなら，その時，ＲＣＰ１０２は適切な初期化ベクトルをロードして更新 する（ブロック３５８）。もし，無線機１００が暗号データを受信しそしてＲＣ Ｐ１０２が送信プレアンブル初期化ベクトル２５０を受信していないなら，その 時 は，無線機は通信への“遅延エントリ”に基づく信号を受信しなければならない （判定ブロック３５６への“ｎｏ”）。遅延エントリの場合，ＲＣＰ１０２は， “現在”暗号初期化ベクトルへのＳＰＭ１０４を初期化するために（ブロック３ ６０）ＳＰＭ１０４へのフレームヘッダ初期化ベクトル２５４（それは進行中の 暗号同期と同様に遅延エントリを与える）から導かれる暗号ストリングを書く。 ＲＣＰ１０２はそれからＳＰＭ１０４からストリングを読み（ブロック３６４） ，そして最終的にベクトル／暗号解読受信機能を活性化する（ブロック３６６） 。ＲＣＰ１０２が，ＳＰＭ１０４による暗号解読と伸張のためのスピーチデータ レジスタへの書き込みの場合にある時を除いて，第１３Ｂ図に示されるブロック ３６８−３７６は第１３Ａ図のブロック３４２−４５０に同様である。 第１４Ａ−第１４Ｂ図は，ＤＥＳ暗号を使用する送信モードにおけるボコーデ ィングと暗号化を行うためにＲＣＰ１０２により実行される例示的制御ステップ である（そして，第１５Ａ図−第１５Ｂ図は受信モードにおけるボコーディング とＤＥＳ暗号化を行うためにＲＣＰにより実行される例示的プログラム制御ステ ップを示す）。一方，これらのステップは，第１３Ａ図，第１３Ｂ図において示 されるものと同様に，いくつかの小さい相違が存在する。例えば，第１４Ａ図に 示されるブロック４１６は，ＲＣＰがブロック４０８で読む暗号ストリングを使 用する６４ビットデータをＲＣＰ１０２が，処理することを示す。これは，次の フレームヘッダ２５４に対して新しいＤＥＳ初期化ベクトルを備えるためになさ れる。第１４Ａ図−第１４Ｂ図，第１５Ａ図と第１５Ｂ図からわかるように，実 行されるステップのいくつかのフロー全体に僅かの附加的変更がある。 ＲＣＰ１０２がＳＰＭ１０４にいかに命令するかについてのより精しい詳細 上記のように，望ましい実施例のＲＣＰ１０２は，望ましい実施例の詳細レベ ルにおいてＳＰＭ１０４を制御する性能を実際に備える。上記の議論から理解さ れるように，ＲＣＰ１０２はＳＰＭ１０４とデジタル的に通信する。ＳＰＭ１０ ４は一般目的，全二重通信のためのパラレルボートを備える。ＳＰＭがＲＣＰ１ ０２のメモリマップ周辺として動作するこのパラレルポートＩ／Ｏは，ホストイ ンタフェースポート（“ＨＩＰ”）として知られる。このＨＩＰは８ビットレジ スタ群である。このＨＩＰレジスタの図式的イラストレーションは，第６図に示 される。６個のＨＩＰレジスタ（ＨＲＤ５−ＨＲＤ０）はデータを含む。他の２ つのＨＩＰはレジスタ（ＨＳＲ６，ＨＳＲ７）はステータス情報を含む。ＨＩＰ データレジスタは，デュアルポートメモリ１３２のブロックとして適当と考えら れる。これらのＨＤＲレジスタはＲＣＰ１０２とＳＰＭ１０４内のコアプロセッ サの双方によりアクセスできる。ＨＩＰステータスレジスタ（ＨＳＲ７−ＨＳＲ ６）は，ＲＣＰ１０２とＳＰＭコアプロセッサ１３４の双方にＨＤＲのリードラ イトステータスを与える。 望ましい実施例において，ＨＩＰレジスタ（ＨＤＲＳ）の一つは，ＲＣＰ１０ ２によってのみ，書かれるコマンドレジスタとして使用される。ＲＣＰ１０２は ，このコマンドレジスタＨＤＲ５に６ビットを書くことによりコマンドをＳＰＭ １０４に書く。下記は，コマンドレジスタの内容に対する適切なコマンド定義の サブセットの例である。 ● Ａｃｔｉｖａｔｅ ＡＥＧＩＳ ＴＸ（ＡＥＧＩＳ ＴＸを活性化する こと）− 非暗号化スピーチ送信に対してＡＥＧＩＳボコーダを初期化および活性化する 。 ● Ａｃｔｉｖａｔｅ ＡＥＧＩＳ ＲＸ（ＡＥＧＩＳ ＲＸを活性化する こと）− 非暗号化スピーチ受信に対してＡＥＧＩＳボコーダを初期化および活性化する 。 ● Ａｃｔｉｖａｔｅ ＶＧ ＴＸ （ＶＧ ＴＸを活性化すること）− 非暗号化スピーチ送信に対してＶＧボコーダを初期化および活性化する。 ● Ａｃｔｉｖａｔｅ ＶＧ ＲＸ （ＶＧ ＲＸ−を活性化すること） 非暗号化スピーチ受信に対してＶＧボコーダを初期化および活性化する。 ● Ａｃｔｉｖａｔｅ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ（ 暗号化を活性化すること ）− 独立型暗号化を初期化および活性化する。 ● Ａｃｔｉｖａｔｅ ＡＥＧＩＳ Ｅｎｃｒｙｐｔ ＴＸ（ＡＥＧＩＳ暗 号化ＴＸを活性化すること）− スピーチ送信に対してＡＥＧＩＳボコーダおよび暗号化を初期化および活性 化する。 ● Ａｃｔｉｖａｔｅ ＡＥＧＩＳ Ｅｎｃｒｙｐｔ ＲＸ（ＡＥＧＩＳ暗 号化ＲＸを活性化する）− スピーチ受信に対してＡＥＧＩＳボコーダおよび暗号化を初期化および活性 化する。 ● Ａｃｔｉｖａｔｅ ＶＧ Ｅｎｃｒｙｐｔ ＴＸ（ＶＧ 暗号化ＴＸを 活性化すること− スピーチ送信に対してＶＧボコーダおよび暗号化を初期化および活性化する 。 ● Ａｃｔｉｖａｔｅ ＶＧ Ｅｎｃｒｙｐｔ ＲＸ （ＶＧ 暗号化ＲＸ を活性化すること）− 非暗号化スピーチ受信に対してＶＧボコーダおよび暗号化を初期化および活 性化する。 ● Ｓｅｔ Ｈｏｓｔ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ＨＩ（ＨＯＳＴ割り込みＨＩ をセットすること）− 割り込みＨＩをセットする。 ● Ｓｅｔ Ｈｏｓｔ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ＬＯＷ （ＨＯＳＴ割り込み ＬＯＷをセットすること）− 割り込みＬＯＷをセットする。 ● Ｌｏａｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｋｅｙ （暗号キーをロードするこ と） ● Ｚｅｒｏｉｚｅ Ｋｅｙ（ｓ）（キーをゼロ化すること） ● Ｒｅａｄ Ｃｒｙｐｔｏ Ｓｔｒｉｎｇ（暗号ストリングを読むこと） ● Ｗｒｉｔｅ Ｃｒｙｐｔｏ Ｓｔｒｉｎｇ（暗号ストリングを書くこと ） ● Ｌｏａｄ ａｎｄ Ｕｐｄａｔｅ ＩＶ（ＩＶをロードおよび更新する こと）− ロードされたＩＶを使用するＣＲＹＰＴＯを更新する。 ● Ｕｐｄａｔｅ Ｃｒｙｐｔｏ（ＣＲＹＰＴＯを更新すること）− 現在ＣＲＰＴＯを使用するＣＲＹＰＴＯを更新すること。 ● Ｓｐｅｃｉｆｙ Ａｃｔｉｖｅ Ｋｅｙ（活性化キーを特定すること） 使用する暗号キーを特定する。 ● Ｐｒｏｃｅｓｓ ａ ６４−ｂｉｔ Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ （６４ビットデータ暗号化を処理すること）− ＸＯＲ暗号化データを生成すること。必要とされる時，同時にＣＲＹＰＴＯを 更新する。 ● Ａｄｄ ｔｏ Ｂｕｆｆｅｒｅｄ ＣＯＤＥＤ Ｓａｍｐｌｅｓ （バ ッファされたＣＯＤＥＤサンプルを附加すること）− ＨＯＳＴモデムとＡＤＩ ＣＯＤＥＣレートの間の不一致を整える。 ● Ｃｕｔ ｆｒｏｍ Ｂｕｆｆｅｒｅｄ ＣＯＤＥＤ Ｓａｍｐｌｅｓ （バッファされたＣＯＤＥＤサンプルをカットすること）− ＨＯＳＴモデムとＡＤＩ ＣＯＤＥＣレートの間の不一致を整える。 ● Ｎｅｗ Ｉｎｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｆｏｒｃｅ（新しい割り込み強制）− ハイにリセットし，それかローに戻すＨＯＳＴ割り込みを強制する。暗号化に 対して使用される。 第８Ａ図，第８Ｂ図，第９Ａ図および第９Ｂ図で示されるパイプライン動作を 実行するための望ましい実施例においてＳＰＭ１０４で使用される例示的ソフト ウェアルーチンの記載のリストは別紙添付物Ａとしてこの特許明細書に付属され ている。これらのルーチンに関連する機能のそれぞれが良く定義されているので ，これらの技術に精通する者がこの発明の応用に含まれる情報，アナログデバイ スＤＳＰに対するインストラクションマニュアル，およびそのような者に利用で きる他の情報に基づいてＳＰＭ１０４により実行するための適切な詳細なソフト ウェアを開発できる。 望ましい実施例におけるステータスレジスタＨＤＲ４は，ＳＰＭ１０４がＳＰ ＭのステータスのＲＣＰ１０２を作ることを許容するのに使用される。望ましい 実施例において，ステータスレジスタＨＤＲ４の２ビットは次のように使用され る。 ビット０ コマンド成功 ビット１ コマンド失敗 ハンドシェークレジスタＨＳＲ６，ＨＳＲ７は望ましい実施例においてデュア ルポートメモリ１３２の読み出しおよび書き込みを整えるのに使用される。ＲＣ Ｐ１０２は空くが対応するＨＤＲへの書き込みを指示する前にハンドシェークレ ジスタＨＳＲを読む。これは，ＲＣＰ１０２がＳＰＭ１０４によりまだ処理され ていないデータを上書きしないことを確実にされる。ハンドシェークレジスタＨ ＳＲ７ビット４は，ステータスおよびホストリードレジスタが読まれる前にＲＣ Ｐ１０２により読まれる。 望ましい実施例のホスト書き込みデータレジスタＨＤＲ３は，ＲＣＰ１０２か らＳＰＭ１０４へ転送するのに使用される。データがＲＣＰ１０２によりＳＰＭ １０４に送られることを要求するコマンドのいくつかは，次のとおりである。 キーをゼロ化すること− 一データバイト（実際には４ビット）が，どのキーをゼロ化するか特定するた めにＨＤＲ３に書かれる。 ６４ビットデータを暗号化する処理− ８つの平明テキストデータバイトがＨＤＲ３に書かれる。 暗号化バイトを書くこと− ８つの暗号バイトがＨＤＲ３に書かれる。 ＩＶをロードおよび更新すること− ８つのＩＶデータバイトがＨＤＲ３に書かれる。 活性化キーを特定すること− 使用するキーアドレスを特定する一データバイトがＨＤＲ３に書かれる。 サンプルを附加すること− 附加すべきサンプル数を含む一データバイトがＨＤＲ３に書かれる。 サンプルをカットすること− カットすべきサンプル数を含む一データバイトがＨＤＲ３に書かれる。 ホストリードデータレジスタＨＤＲ２は，ＳＰＭ１０４からＲＣＰ１０２にデ ータを戻すのに使用される。ＳＰＭ１０４により実行されるコマンドのいくつか は完全な状態でデータを戻す。望ましい実施例において，正しいデータバイトが 現れる前に，ダミーバイト“ＦＦ”が読まれそしてレジスタから捨てられねばな らない。以下は，ＲＣＰ１０２にデータを戻すコマンドの例である。 ＣＲＹＰＴＯバイトを読むこと− ８ＣＲＹＰＴＯデータバイトがＨＤＲ２から読まれる。 ６４ビットデータ暗号化処理− ８個のＸＯＲ暗号化データハイトがＨＤＲ２から読まれる。 ＲＯＭバージョンを読むこと− ＲＯＭハージョンを含む８データバイトがＨＤＲ２から読まれる。 シングル集積回路モジュール上であらゆる処理をするコーデック，ボコーダお よびあらゆる暗号化／暗号解読処理を含む新デジタル無線機が開示された。大き な柔軟性が異なるオペレーティングモード（例えば，暗号化／暗号解読のみ，ボ コードのみ，もしくは暗号化／暗号解読およびボコード）の項目で用意される。 無線機制御プロセッサがコーデック，ボコーダおよび暗号化／暗号解読プロセッ サおよび／もしくは部品の間のデータ転送を必要としないので，無線機制御プロ セッサのオーバヘッドが実質的に減少される。モジュール内部の実行ルーチンが あらゆるボコーダおよじ暗号化コマンドおよびデータ処理を扱う。特別の同期構 成がスピーチ処理レートとのトランシーバモデムレートと同期をとるように用意 されている。シングルチップスピーチ処理モジュールはユーザが定義，ロード， および新しいマスクＲＯＭを必要とすることなく自身の暗号化／暗号解読の使用 をすることを許容するように十分に柔軟である。 本発明が，最も実際的および望ましい実施例であると現在考えられることに関 連して説明されたが，この限定的な実施例に限定されることなく，反対に，付属 の請求の範囲の精神および範囲に含まれる様々な修正および等価的アレンジメン トをカバーするように意図されることが理解されるべきである。 添加物Ａ ボコーダ ルーチン： ネーム：Ｉｎｉｔ _-ＡＥＧＩＳ _-ＴＸ 記述： ＡＥＧＩＳボコーダを使用するスピーチを圧縮するために使用される 変数とポインタを初期化する。 入力：なし 出力：なし ネーム：Ｉｎｉｔ _-ＡＥＧＩＳ _-ＲＸ 記述：ＡＥＧＩＳボコーダを使用するスピーチを伸長するために使用される変 数とポインタを初期化する。 入力：なし 出力：なし ネーム：Ｉｎｉｔ _-ＶＧ _-ＴＸ 記述： ＶＯＩＣＥＧＵＡＲＤボコーダを使用するスピーチを圧縮するために 使用される変数とポインタを初期化する。 入力：なし 出力：なし ネーム：Ｉｎｉｔ _-ＶＧ _-ＲＸ 記述：ＶＯＩＣＥＧＵＡＲＤボコーダを使用するスピーチを伸長するために使 用される変数とポインタを初期化する。 入力：なし 出力：なし ネーム：Ｃｏｍｐ _-ＡＥＧＩＳ _-ＴＸ 記述：ＡＥＧＩＳを使用するスピーチデータのウィンドウを圧縮する。 入力： 循環データ入力バッファからの１２８個の１６ビットワード 出力： データ出力バッファへ２０４ビット ネーム：Ｅｘｐａｎ _-ＡＥＧＩＳ _-ＲＸ 記述： ＡＥＧＩＳを使用するスピーチデータのウィンドウを伸長する。 入力： 循環データ入力バッファから２０４ビット 出力： 循環データ出力バッファへ１２８個の１６ビットワード ネーム：Ｃｏｍｐ _-ＶＧ _-ＴＸ 記述： ＶＯＩＣＥＧＵＡＲＤを使用するスピーチデータのウィンドウを圧縮 する。 入力： 循環データ入力バッファから１２８個の １６ビットワード 出力： データ出力バッファへ２０４ビット ネーム：Ｅｘｐａｎ _-ＶＧ _-ＲＸ 記述： ＶＯＩＣＥＧＵＡＲＤを使用するスピーチデータのウィンドウを伸長 する。 入力： データ入力バッファから２０４ビット 出力： 循環データ出力バッファへ１２８個の１６ビットワード 暗号化／暗号解読 ルーチン ネーム：Ｉｎｉｔ _-Ｃｒｙｐｔ 記述：スピーチを暗号化するために使用される変数およびポインタを初期化す る。（ＶＧＳのＩＶを暗号化する。） 入力：なし。（ＶＧＳにおけるキーおよびＩＶ） 出力：なし ネーム：Ｚｅｒｏ _-Ｋｅｙｓ _-８ 記述：８バイトキーの一つもしくは全てにゼロを書く。 入力：ゼロにするキー数。（あるいは全て） 出力：なし ネーム：Ｚｅｒｏ _-Ｋｅｙｓ _-１６ 記述：１６バイトキーの一つもしくは全てにゼロを書く。 入力：ゼロにするキー数。（あるいは全て） 出力：なし ネーム：Ｌｏａｄ _-Ｋｅｙｓ _-８ 記述：８キーの一つに８バイトを書く。 入力：ゼロから７へのキーアドレス。８バイトのキーデータ。 出力：なし ネーム：Ｌｏａｄ _-Ｋｅｙｓ _-１６ 記述：８キーの一つに１６バイトを書く。１６バイトのキーデータ。 入力：ゼロから７へのキーアドレス。 出力：なし ネーム：Ｌｏａｄ _-Ｕｐｄａｔｅ _-ＩＶ 記述：８個のＩＶバイトを読む。ＩＶと活性化キーを混合し，ＣＲＴＰＴＯを 更新する。 入力：８個のＩＶバイト。 出力：なし ネーム：Ｕｐｄａｔｅ _-Ｃｒｙｐｔｏ 記述： 現在ＣＲＹＰＴＯと活性化キーを混合し，そしてＣＲＹＰＴＯを更新 する。 入力：更新するバイト数。 （ＮＵＭＥＮＣＢＹＴＥＳ）更新がスピーチにより生じない信号に対す るフラグ。 出力：なし ネーム：Ｓｐｅｃｉｆｙ _-Ａｃｔｉｖｅ _-Ｋｅｙ 記述：８キーの一つを選択する。ＩＶをロードするための準備のキーの処理を する。 入力：ゼロから７までのキーアドレス。 出力：なし。 ネーム：Ｅｎｃｒｙｐｔ _-Ｄａｔａ _-Ｂｙｔｅｓ 記述：ＣＲＹＰＴＯをもつＸＯＲによりデータバイトを暗号化する。ＣＲＹＰ ＴＯは該当する時に更新される。 入力：暗号化するためのデータバイト数。（ＮＵＭＥＮＣＢＹＴＥＳ）もしく はデータがスピーチであれば信号に対するフラグ。（ＳＰＡＤＡＴＡＥＮ） 第１入力バイトへのポインタ。（Ｉ０） 出力：第１出力バイトへのポインタ（Ｉ１） ネーム：Ｒｅａｄ _-Ｃｒｙｐｔｏ _-Ｂｙｔｅｓ 記述：８個の暗号バイトを読む。（ＶＧＳに８個のＩＶバイトを読む）。 入力：なし 出力：８ 暗号バイト ネーム：Ｗｒｉｔｅ _-Ｃｒｙｐｔｏ _-Ｂｙｔｅｓ 記述：８ＣＲＹＰＴＯバイトを書く。（ＶＧＳに８個のＩＶバイトを書く）。 入力：８個のＣＲＹＰＴＯバイト 出力：なし ネーム：Ｚｅｒｏ _-Ｋｅｙ _-８ 記述：８バイトキーのひとつもしくは全てにゼロを書く（ＤＥＳ）。 入力：ゼロにするキー数。（もしくは全て）。 出力：なし。 ネーム：Ｌｏａｄ _-Ｋｅｙ _-８ 記述：８キーの一つに８バイトを書く（ＤＥＳ）。キーゼロ化とパリティエラ ーのためのチェック。 入力：ゼロから７へのキーアドレス。キーデータの８バイト。 出力：キーパリティエラーステータス。 ネーム：Ｓｐｅｃｉｆｙ _-Ａｃｔｉｖｅ _-Ｋｅｙ 記述：８キーの一つを選択する（ＤＥＳ）。キーのゼロ化およびパリティのチ ェック。ＩＶをロードするための準備のキーを処理する。 入力：ゼロから７へのキーアドレス 出力：キーゼロ化エラーステータス さまざまなルーチン ネーム：Ｃｕｔ _-Ｓａｍｐｌｅｓ 記述：ＡＤＩコーデック ＲＸおよびＴＸバッファからサンプルを移動する。 入力：ＲＸ／ＴＸモード選択；サンプル数。 出力：なし ネーム：Ａｄｄ _-Ｓａｍｐｌｅｓ 記述：ＡＤＩコーデック ＲＸおよびＴＸバッファにサンプルを附加する。 入力：ＲＸ／ＴＸモード選択；サンプル数。 出力：なし

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年８月８日 【補正内容】 １．アナログ信号を提供する少なくとも一つのオーディオソース（１１６）と ， 前記アナログ信号を受信するために接続され，暗号化，圧縮デジタルスピーチ 信号を出力するスピーチプロセッサ（１０４）と， 前記スピーチプロセッサ（１０４）により出力された前記暗号化圧縮デジタル 信号を受信するように接続され，前記暗号化，圧縮デジタル信号を含む無線信号 を生成し，そして大気中にその無線信号を送信する無線周波数送信回路（１０６ ）とを有し， 前記スピーチプロセッサは，シングルチップ混合信号スピーチモジュール（１ ０４）を含み， (a) 前記アナログ信号をデジタル信号に変換すること， (b) 前記デジタル信号を圧縮デジタル信号に圧縮すること， (c) 前記圧縮デジタル信号を暗号化すること， (d) 前記暗号化，圧縮デシタル信号を出力すること，および (e) 前記変換，圧縮，暗号化および出力機能を同期させて実質的にリアルタイ ムにスピーチ情報のストリームを処理することの機能をもっていることを特徴と するデジタル無線機。 ２．前記ＲＦトランシーバ回路（１０６）を制御するように接続された制御マ イクロプロセッサ（１０２）をさらに含み，そして，前記スピーチ処理モジュー ル（１０４）は前記制御プロセッサ（１０２）および前記入力および出力アナロ グ信号に結合されることをさらに特徴とする請求項１に記載のデジタル無線機（ １００）。 ３．スピーチ処理モジュール（１０４）は， (a) 前記デジタルデータを暗号化もしくは暗号解読し，および (b) 前記デジタルデータを圧縮もしくは伸長すること のいずれかあるいはすべての機能を実行するため前記制御プロセッサ（１０２） により制御可能であることをさらに特徴とする請求項２に記載のデジタル無線機 。 ４．前記制御プロセッサ（１０２）は前記スピーチ処理モジュール（１０４） へのコマンドを書き，そのコマンドは前記スピーチ処理モジュール（１０４）が どの機能を処理すべきかを特定する，請求項２に記載のデジタル無線機（１０ ０）。 ５．前記コマンドの一つはサンプルをカットするためのものである，請求項４ に記載のデジタル無線機（１００）。 ６．前記コマンドの一つはサンプルを附加するためのものである，請求項４に 記載のデジタル無線機（１００）。 ７．前記無線周波数送信回路（１０６）は，デジタル化されたスピーチデータ をあらかじめ決められたレートで処理する送信／受信モデムを含み， 前記スピーチ処理モジュール（１０４）は，前記送信／受信モデムに接続され ，前記スピーチ処理モジュールは，前記送信／受信モデムを通過するデジタル化 されたスピーチデータとアナログ信号間との間の交換をリアルタイムで行ない， 前記スピーチ処理モジュール（１０４）は，前記変換と前記送信／受信モデムの あらかじめ決められたデータ処理レートとの間の同期を自動的に維持するための 同期機構（３１０）を含み，前記同期機構（３１０）は，前記同期を維持するた め前記デジタル化されたスピーチデータから自動的にサンプルを附加もしくはカ ットするための手段を含む，請求項１に記載のデジタル無線機（１００）。 ８．前記ＲＦ送信回路（１０６）は，デジタル化されたスピーチデータをフレ ーム単位で送受信し，そして前記同期機構（３１０）は各フレームに対してある 数のサンプルを附加もしくはカットする，請求項７に記載のデジタル無線機。 ９．スピーチ処理モジュール（１０４）はデジタル信号プロセッサ（１３４） およびアナログ信号プロセッサ（１０４）を含む混合信号処理集積回路を含み， 無線機（１００）はさらに (a) 前記デジタル信号プロセッサ（１３４）により実行するための，少なくと もボコーデディングルーチンおよび暗号化ルーチンを含むプログラム制御命令を 記憶するための読み出し専用メモリ（１４２）， (b) 前記デジタル信号プロセッサ（１３４）に結合されたランダムアクセスメ モリ（１４０），および (c) 前記ランダムアクセスメモリ（１４０）にさらに暗号化プログラム制御命 令をロードするために，および前記読み出して専用メモリに記憶された前記暗号 化ルーチンに加えてもしくはその代わりに暗号プログラム制御命令を実行するよ うデジタル信号プロセッサ（１３４）を制御するために，前記ランダムアクセス メモリに結合されたローディングおよび制御手段を含むことをさらに特徴とする 請求項１に記載のデジタル無線機（１００）。 10．前記ローディングおよび制御手段はジャンプテーブルを前記ランダムアク セスメモリにロードするための手段を含み，そのジャンプテーブルは，少なくと も前記読み出し専用メモリ（１４２）に蓄積されたプログラム命令に前記デジタ ル信号プロセッサからのプログラムコールを指示し，そして前記ランダムアクセ スメモリにロードされたプログラム命令に前記デジタル信号プロセッサからの少 なくともいくつかの他のプログラムコールを指示する，請求項９に記載のデジタ ル無線機。 11．スピーチ処理モジュール（１０４）はデジタル信号プセッサ（１３４）お よびプログラム制御命令を記憶するプログラム記憶装置を含み，前記デジタル信 号プロセッサ（１３４）は，デジタル暗号化標準（ＤＥＳ）に従って暗号化と暗 号解読を実行するため前記プログラム制御命令を実行することをさらに特徴とす る請求項１に記載のデジタル無線機。 12．スピーチ処理モジュール（１０４）はデジタル信号プロセッサ（１３４） とプログラム記憶装置（１４０ａ）とを含み，そのプログラム記憶装置（１４０ ａ）は第１および第２セットのプログラム制御命令を記憶し，前記デジタル信号 プロセッサ（１３４）は，暗号化および暗号解読を実行するため前記プログラム 制御命令の第１セットを実行し，前記デジタル信号プロセッサ（１３４）は，ボ コーディングを実行するため前記プログラム制御命令の第２セットを実行し，前 記デジタル信号プロセッサ（１３４）は，デジタル化されたスピーチデータスト リームをリアルタイムで暗号化もしくは暗号解読およびボコードするため前記プ ログラム制御命令の第１セットおよび第２セットを実行可能であることをさらに 特徴とする請求項１に記載のデジタル無線機。 13．スピーチ処理モジュール（１０４）は 前記第アナログスピーチ信号と第１のデジタルスピーチ信号との間の変換をす るため前記アナログスピーチ接続に接続される第１の変換器（５４）と， 前記第１のデジタルスピーチ信号とボコードされたデジタルスピーチ信号との 間の変換をするため前記第１の変換器に接続された第２の変換器（５６）と， 前記ボコードされたデジタルスピーチ信号と暗号化されたデジタルスピーチ信 号との間の変換するため前記第２の変換器に接続された第３の変換器（５８）と ， 前記第３の変換器と前記ＲＦ送信回路（１０６）との間に前記暗号化デジタル スピーチ信号を結合するため前記第３の変換器と前記データ接続との間に接続さ れたデータ入力／出力回路とを備えることをさらに特徴とする請求項１に記載の デジタル無線機。 14．(a) アナログ信号を供給すること， (b) オーディオ信号をデシタル化，暗号化および圧縮すること， (c) 前記デジタル化された暗号化，圧縮デジタル信号を含む無線信号を生成す ること，および (d) 大気中に前記無線信号を送信することを含むデジタル無線通信方法であっ て， (1) アナログ信号をデジタル信号に変換することと， (2) 前記デジタル信号を圧縮デジタル信号に圧縮することと， (3) 前記圧縮デジタル信号を暗号化することと， (4) 前記暗号化され，圧縮されたデジタル信号を出力することと， (5) 実質的にリアルタイムにスピーチ情報のストリームを処理するため 前記変換，圧縮，暗号化および出力操作の同期をとることの各ステップを，シ ングルチップ混在モードスピーチ処理モジュール（１０４）において実行するこ とを特徴とするデジタル無線通信方法。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年９月５日 【補正内容】 この附加的なマイクロプロセッサチップ（それは，典型的には，また，完全な無 線機としての高度な制御機能の全て備えているのであるが）は，コーデックチッ プとボコーディングＤＳＰチップとの間や、ボコーディングＤＳＰチップと暗号 化／暗号解読チップとの間や、暗号化／暗号解読チップとトランシーバモデムと の間で音声データを移動させた。これらのデータ移動は，非同期であり，そして 制御マイクロプロセッサは，コーデックチップ，ボコーディングＤＳＰチップお よび暗号化／暗号解読チップに必要なそれらの位相ステージにおける整合をとる ためにデータをリフォーマットすることを必要とされた。これらのリアルタイム の機能は，制御マイクロプロセッサに重要なタイミングの制約を課した。という のは，それは，いくつかの異なるデータプロトコル，データトランスレーション プロセス，およびタイミング−センシティーブな実行を必要とした。さらに，こ の３−チップ構成（制御プロセッサを加えて）は，無線機のコストの増大するこ とおよびその柔軟性を制限するという不利があった。 いくつかのソフトウェアに基づくプロセスを実行することを可能にする一般的 目的のデジタルプロセッサは広く知られている。例えば，ＥＰＡ−０ ５７８ ３６１を参照すると、それは，ソフトウェアモジュールのインストラクション“ ライブラリ”記憶を持つデジタル信号プロセッサを開示している，しかし，デジ タル無線信号ＤＳＰチップにより暗号化，ボコーディング，圧縮を実行すること を教示していない。 過去において他の者により，スピーチ信号を処理するためのデジタル信号処理 システムが開発された。例えば，マクゴネガル等，“プライベート通信”，ベル システムテクニカルジャーナル，第６０巻，第７号，１５６３頁〜１５７２頁（ マレー ヒル，１９８１年９月）（ＭｃＧｏｎｅｇａｌ ｅｔ ａｌ，“Ｐｒｉ ｖａｔｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”，Ｂｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｔｅ ｃｈｎｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ，ｖｏｌ．６０，ｎｏ．７，ｐｐ，１５６３− １５７２（Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９８１））； お よびキスマ等，“汎ヨーロッパデジアル移動通信における信号処理の要求”，Ｉ ＥＥＥ回路およびシステムに関する国際シンポジューム，第２巻，７−９（ニュ ーヨーク １９８８年１月）（Ｋｕｉｓｍａ ｅｔ ａｌ， “Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｒｅｑｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｉｎ Ｐａ ｎ−Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｄｉｇｉａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ ｏｎｓ”，１９８８ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉ ｕｍ Ｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ，ｖｏｌ，２，７−９（ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ｊｕｎｅ １９８８））。 マクゴネル等は，スピーチ信号 をエンコードされた暗号ＡＤＰＣＭのための暗号化コーデック配列デジタル信号 プロセッサを教示している。キスマは，デジタル信号プロセッサを使用するコー ド化されたスピーチおよびアナログインタフェースを教示する。いずれの文献に も，他においても，デジタイジイング，圧縮およびスピーチ信号を暗号化するこ とを可能にするシングルチップ混在モードスピーチ処理モジュールを教示してい ない。 これらの問題を解決するために，混合信号，デジタル信号プロセッサは，シン グルチップにコーデック，ボコーディングおよび暗号解読プロセッサを組み込ん だ。簡単には，本発明の望ましい実施例と一致して，シングルデジタル信号プロ セッサモジュール（ＤＳＰ）が“ボコーディング”プロセス（スピーチ圧縮と解 凍）および暗号化／暗号解読プロセスを集積化されてリアルタイムに実行する。 望ましい実施例は，“コーデック”プロセスが同じスピーチ処理モジュールに集 積化できるように，アナログ−デジタルコンバータ およびデジタル−アナログ コンバータを組み込んだＤＳＰチップを使用する。本発明により提供されるスピ ーチ処理モジュールは，かくして，アナログ／デジタル変換，スピーチボコーデ ィング，および暗号化／暗号解読のいくつかもしくは全てを無線制御プロセッサ の介在の必要なしにリアルタイムに実行する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．アナログスピーチ信号接続とデータ接続とを持つシングルチップスピーチ 処理モジュールであって， 前記アナログスピーチ信号と第１のデジタルスピーチ信号との間の変換をする ため前記アナログスピーチ信号に接続された第１の変換手段と， 前記第１のデジタルスピーチ信号とボコードされたデジタルスピーチ信号との 間の変換をするため前記第１の変換手段に接続された第２の変換手段と， 前記ボコードされたデジタルスピーチ信号と暗号化されたデジタルスピーチ信 号との間の変換をするため前記第２の変換手段に接続された第３の変換手段と， 前記第３の変換手段と前記データ接続との間に前記暗号化デジタルスピーチ信 号を結合するため前記第３の変換手段と前記データ接続との間に接続されたデー タ入力／出力手段とを備える，シングルチップスピーチ処理モジュール。 ２．少なくとも一つのアナログスピーチ信号ピンと少なくとも一つのデータ接 続ピンとを備えるシングルチップスピーチ処理モジュールにおいて，リアルタイ ムにスピーチ信号を処理する方法であって， (a) 前記アナログスピーチ信号と第１のデジタルスピーチ信号との間の変換を することと， (b) 前記第１のデジタルスピーチ信号とボコードされたデジタルスピーチ信号 との間の変換をすることと， (c) 前記ボコードされたデジタルスピーチ信号と暗号化されたデジタルスピー チ信号との間の変換をすることと， (d) 前記データ接続への／からの暗号化されたデジタルスピーチ信号スピーチ 信号を結合することとを含むシングルチップスピーチ処理モジュールにおいてリ アルタイムにスピーチ信号を処理する方法。 ３．アナログ信号を供給する少なくとも一つのオーディオソースと， 前記アナログ信号を受信するために接続され， (a) 前記アナログ信号をデジタル信号に変換すること， (b) 前記デジタル信号を圧縮デジタル信号に圧縮すること， (c) 前記圧縮デジタル信号を暗号化すること，および (d) 前記暗号化され，圧縮されたデジタル信号を出力することの上記機能を実 行するスピーチ処理モジュールと， 前記シングルチップスピーチ処理モジュールにより出力される前記暗号化され た圧縮デジタル信号を受信するように接続され，前記暗号化された圧縮されたデ ジタル信号を含む無線信号を生成し，大気中にその無線信号を送信するＲＦ送信 回路とを有するデジタル無線機。 ４．出力アナログ信号を要求する少なくとも一つのオーディオ受信先と， ＲＦ信号を大気中に送信するためおよび大気中に送信されたＲＦ信号を受信す るためのＲＦトランシーバ回路と， 前記トランシーバ回路を制御するように接続された制御マイクロプロセッサと ， 前記制御マイクロプロセッサと前記入力および出力アナログ信号とに結合され ， (a) 前記入力アナログ信号をデジタル信号に変換すること， (b) 前記デジタル信号を圧縮すること，および (c) 前記デジタル信号を暗号化すること， のためのスピーチ処理モジュールとを備えるデジタル無線機。 ５．アンテナと， 前記アンテナに接続された無線周波数トランシーバセクションと， スピーチ処理モジュールと， 前記無線周波数トランシーバセクションと前記信号処理モジュールとに接続さ れ，デジタルデータを前記無線周波数トランシーバと前記スピーチ処理モジュー ルとの間に結合するための制御プロセッサとを有し 前記スピーチ処理モジュールは (a) 前記デジタルデータを暗号化もしくは暗号解読すること，および (b) 前記デジタルデータを圧縮もしくは伸長すること の機能のうちのいずれかあるいはすべてを実行するため前記制御プロセッサによ って制御可能であるデジタル無線通信システム。 ６．前記制御プロセッサは，前記スピーチ処理モジュールへのコマンドを書く ものであり，前記コマンドは前記スピーチ処理モジュールが実行すべきいずれか の機能を特定するものである請求項５に記載のシステム。 ７．前記コマンドの一つはサンプルをカットするためのものである，請求項６ のシステム。 ８．前記コマンドの一つはサンプルを附加するためのものである，請求項６に 記載のシステム。 ９．アンテナと， 前記アンテナに接続され，あらかじめ決められたレートでデジタル化されたス ピーチデータを処理する送信／受信モデムを含む無線周波数トンシーバセクショ ンと， 前記送信／受信モデムに接続され，前記送信／受信モデムを通過するデジタル 化されたスピーチデータとアナログ信号との間の変換をリアルタイムで行ない， 前記変換と前記送信／受信モデムのあらかじめ決められたデータ処理のレートと の間の同期を自動的に維持するための同期機構を含むスピーチ処理モジュールと を有し，前記同期機構は同期を維持するために前記デジタル化されたスピーチデ ータから自動的にサンプルを附加もしくはカットするための手段を含む，デジタ ル無線通信システム。 10．前記無線周波数トランシーバセクションは，デジタル化されたスピーチデ ータをフレーム単位で送受信し，そして前記同期機構は各フレームに対してある 数のサンプルを附加もしくはカットする，請求項９に記載のシステム。 11．デジタル信号プロセッサと， 前記デジタル信号プロセッサにより実行するためのプログラム制御命令を蓄積 するための読み出し専用メモリと， 前記デジタル信号プロセッサに結合されたランダムアクセスメモリと， 前記ランダムアクセメモリにさらにプログラム制御命令をロードするために， および，そのプログラム制御命令を実行すべく前記デジタル信号プロセッサを制 御するために前記ランダムアクセスメモリに結合されたローディングおよび制御 手段を備えるスピーチ処理システム。 12．前記ローディングおよび制御手段は前記ランダムアクセスメモリにジャン プテーブルをロードするための手段を含み，そのジャンプテーブルは，少なくと も前記読み出し専用メモリに記憶されたプログラム命令に前記デジタル信号プロ セッサからのいくつかのプログラムコールを指示し，そして前記ランダムアクセ スメモリにロードされたプログラム命令に前記デジタル信号プロセッサからの少 なくともいくつかの他のプログラムコールを指示する，請求項１１に記載のスピ ーチ処理システム。 13．ＲＦ信号を送信および受信するための手段と， デジタル信号プセッサおよびプログラム記憶装置とを含むスピーチ処理モジュ ーとを有し，前記プログラム記憶装置はプログラム制御命令を記憶し，前記デジ タル信号プロセッサは，デジタル暗号化標準（ＤＥＳ）に従って暗号化と暗号解 読を実行するため前記プログラム制御インストラクションを実行する，デジタル 無線機。 14．ＲＦ信号を送信および受信するための手段と， デジタル信号プロセッサとプログラム記憶装置とを含むスピーチ処理モジュー ルとを有し，前記プログラム記憶装置は第１および第２セットのプログラム制御 命令を記憶し，前記デジタル信号プロセッサは，暗号化および暗号解読を実行す るためプログラム制御命令の第１セットを実行し，前記デジタル信号プロセッサ は，ボコーディングを実行するためプログラム制御命令の第２セットを実行し， 前記デジタル信号プロセッサは，デジタル化されたスピーチデータストリームを リアルタイムで暗号化もしくは暗号解読およびボコードするためプログラム制御 命令の第１セットおよび第２セットを実行可能である，デジタル無線機。