RU19982U1 - Устройство засекречивания речи - Google Patents

Description

УСТРОЙСТВО ЭАСШРШВШЯ РЕМИ

Предлагаемое устройство относится к области секретной ев 8Н и может быть использовано для закрытия речевых сообщений в телефонных каналах

Известна Система закрытой связи во патенту на изобрете нме РСТ 9426654 о 1994г, содержащая два терминала, два блока обработки и приемник, формирующая аналоговый оягнал в полове звуковых частот для передачи секретных данных методом $Tlf Ш Однако, данная система обладает большой сложностью

Известна также Схема для секретных переговоров по патен ту на изобретение Японии 5064494 от 1996т, использующая для

связи скремблированные сигналы и отличающаяся наличием блока памяти для сохранения информации при выключении питания. Недостатком данного устройства является низкая технологичность.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому устройству является Устройство технического маскирования речи, разработанное Воронежским НИИ связи (изделие Палтус И$1.220.001), выпускаемое отечественной промышленностью и при пятое за прототип

функциональная схема прототипа представлена на фиг,, где приняты следующие обозначения:

I - микрофон;

2,16 коммутаторы;

3 « пульт набора ключа (НС);

4,14 фильтр нижних частот (ШН);

5 генератор тактовых импульсов (ТИ);

ШШШ4Е 1/06

jft&jo 9 90f

7 аналого-цифровой преобразователь (ALp);

8 постоянно«сапоминарщее устройство (ПЗУ); 9,10 « оперативно запоминавщие устройства (ОЗУ);

11 формирователь управляющих сигналов (УС);

12 синхронизатор;

13 цифро-аналоговый преобразователь (Ц/Ш);

15 - сумматор;

I « головной телефон

Устройство-прототип работает следующим образом.

С приходом на вход 2 устройства сигнала уровня логического нуля (лог.О) око переключается в режим передачи. В этом режиме речевой сигнал е микрофона I поступает через открытый коммутатор 2 на ЗШ 4, где полоса передаваемого сигнала ограни чивается до 3400 Гц С выхода ФНЧ. 4 аналоговый сигнал поступает на вход АЩ 7, который преобразует его в цифровую форму Дискретный сигнал с АЩ 7 поочередно записывается в ОЗУ 9,10, при этом, если в ОЗУ 9 сигнал записывается с частотой записи Sj то из ОЗУ 10 считывается с частотой j Ззап. и наоб° рот Этим сигнал переводится в сжатый масштаб времени Переключение режимов записи и считывания осуществляется с помощью формирователя УС II Записанный в ОЗУ 9(10) фрагмент сигнала (кадр) разбивается на участки (сегменты) Порядок считывания сегментов из ОЗУ 9(10) определяет ПЗУ 8, где хранится таблица перестановок. Выбор перестановок производится генератором ОСП 6 на основе введенного в пульта НК 3 ключа. Таким образом осуществляется засекречивание речевой информации.

Засекреченный путем перестановок сегментов цифровой сигнал с ОЗУ 9,10 попеременно поступает на ЩП 13, где преобразуется

в аналоговую форму Затем через $ffi 14 аналоговый закрытый сиг нал подается на вход сумматора 15. Поскольку частота считывания $fyt больше частоты записи 5з«м «о в выходном сигнале формируется паузы, куда с помощью сумматора ib вставляются сигналы синхронизации в формирователя Ш II Объединенный сигнал с выхода сумматор 16 через коммутатор 16 поступает на вы ход устройства и далее на передатчик

С приходом на вход % устройства сигнала уровня логической единицы ) оно переключается в режим приема В этом ре жиме засекреченный сигнал с детектора приемника поступает на вход I устройства Затем через открытый коммутатор Z сигнал по дается на ФНЧ 4, где полоса принимаемого сигнала ограничивается до 3400 Гц. С выход ОТ 4 засекреченный аналоговый сигнал по ступает на вход АЩ 7, который преобразует его в цифровую форму. Цифровой сигнал с АЩ 7 поочередно записывается в ОЗУ 9,10, при этом, если в ОЗУ 9 сигнал записывается с частотой записи 5 з/г tf. ° озу ° я вавтвя с частотой $ сь, л#/г. и наоборот Таким сбредем сигнал переводится в реальный маек таб времени Переключение режимов записи и считывания осуществляется с помощью формирователя УС XI Записанный в ОЗУ 9(10) сигнал (кадр) разбивается на сегменты. Порядок считывания сег ментов из ОЗУ 9(10) определяет ПЗУ 8, где хранится таблица пе рестановок. Выбор перестановок производится генератором ШШ б на основе введенного ключа с нули Ж 3 Этим самым осуществляется считывание сегментов информации в нормальном порядке, то есть рассекречивание речи

С выходов ОЗУ 9(10) рассекреченный сигнал преобразуется в аналоговую форму в ЦШ 13 и через Ш 14 поступает на вход сум

матора 15. Поскольку в режиме приема сигнал еинхропосыдкн с формирователя УС II на сумматор IS не подается, то полезная информация без изменений с выхода сумматора 15 через коммутатор 16 поступает на головной телефон I

Синхронизацию устройства осуществляет синхронизатор 12, который на основе поступавшего со входа I устройства сигнала, формирует синхроимпульсы для работ формирователя УС 11.

Тактовые импульсы, необходимые для работы устройства, формируются генератором ТИ 5.

Однако устройетвовнрототип обладает недостатком узким диапазонам принимаемых сигналов и большими габаритно-весовыми характеристиками.

С целью расширения диапазона принимаемых сигналов и снижения габаритно-весовых характерам в устройство-прототип до нолнительно введены микро ЭШ, два сумматора по модулю два, аналого-цифровой преобразователь, ци$роч аналоговый преобразователь и компаратор

функциональная схема предлагаемого устройства представлен на на фиг.2, где приняты следующие обозначения:

I- микрофон;

Ј головной телефон;

3,12 « аналого-цифровые преобразователи (А1|1);

4- генератор тактовых импульсов (ТИ);

5 пульт набора ключа (НК);

6,8 цифро-аналоговые преобразователи (ЩП);

7 микро электронная вычислительная машина (ЭШ);

gЈ&jJ0900 f

13,14 - коммутаторы;

15,16 - фильтры июнях частот (ФНЧ).

Предлагаемое устройство содержит: последовательно соединенные микрофон 1, АЩ 3, микро ЗШ 7, Щ 8, коммутатор 13 и ФНЧ 15, выход которого является выходом устройства, последовательно соединенные ШЧ 16, коммутатор. 14 м Aip 12, выход кото рого соединен со втор входом микро ЗШ 7, последовательно соединенные ЦШ б и головной телефон Ј, генератор ТИ 4, выход которого подключен ко второму входу АЩ 3, третьему входу микро ЗШ 7 и второму входу АЩ 12, пульт Ж 5, выход которого соединен с четвертым входом микро ЗШ 7, сумматор ШД 9, пер вый и второй входы которого подключены, соответственно, ко второму и третьему выходам микро ЗШ 7, а выход ко второму входу коммутатора 13, сумматор ШД 10, первый и -второй входы которого соединены, соответственно, с четвертым и пятым выходами микро ЭШ 7, а выход - в пятым входом микро ЗШ7, компаратор 11, вход которого подключен ко второму выходу коммутатора 14, а выход к шестому входу микро ЗШ 7, при атом, шестой выход микро ЗШ 7 соединен ео входом ЦШ б, первый вход устройства подключен к седьмому входу микро ЗШ 7, третьему входу коммутатора 13 и второму входу коммутатора 14 второй вход устройства соединен с восьмым входом микро ЗШ 7, вход ФШ 16 является третьим входом устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

С приходом на вход 1 устройства сигнала уровня логической единицы () оно переключается в решим аналогового засек речивания.

сигнал с микрофона I поступает на АЩ 3, где преобразуется в цифровую форму, а затем параллельна кодом записывается попеременно в виде кадров в оперативную память микро ЭШ Записанный в микро ЭШ 7 фрагмент сигнала (кадр) разбивается на участки (сегмент) Порядок считывания сегментов из оперативной памяти микро ЭВМ 7 определяется генератором псевдослучайной последовательности, реализованном на базе микро ЭШ 7, начальная фаза которого зависит от введенной ключевой последовав тельноети с пульта НК & Засекреченный путем перестановок сегментов цифровой сигнал дополняется синхропосылкой и параллельным кодом поступает на ЩП 8, где преобразуется в аналоговую форму. Затем через коммутатор 13 и ФНЧ 15 закрытый аналоговый сигнал поступает на выход устройства и далее на передатчик. В режиме приема (на вход 2 устройства приходит уровень лог.1) засекреченный аналоговый сигнал с детектора приемника поступает на вход 3 устройства. Затем через ФН4 16 и коммутатор 14 он поступает на АЩ 12, где преобразуется в цифровую форму. Дискретный сигнал с выхода АЩ 12 параллельным кодом поступает на вход микро ЭШ 7, где из него выделяется синхропосылка, на основе которой осуществляется привязка кадров информации на приемной и передающей стороне Затем информацией ная часть сигнала в виде кадров попеременно записывается в one ративную память микро ЭШ Генератор псевдослучайной последовательности, реализованный на базе микро ЭШ 7, на основе ключевой последовательности, введенной с пульта НК 5, восстанавливает первоначальный порядок следования сегментов информации. Рассекреченный (восстановленный) сигнал поступает на ДШ б, где преобразуется в аналоговую форму, после чего подается на головной телефон 2.

.

С приходом на вход I устройства сигнала уровня лог.О оно переключается в режим цифрового засекречивания.

В режиме передачи (на входе 2 устройства установлен уровень лог. О) речевой аналоговый сигнал о микрофона 1 посту пает на АЩ 3, где преобразуется в цифровую форму, а затем параллельным кодом подаемся на вход мнкро ЭВМ 7. Здесь он преобразуется в последовательный код и поступает на первый вход сумматора 1Щ 9 Второй вход сумматора ШД 9 подключен к выходу генератора псевдослучайной последовательности, вы ношенного на базе мнкро ЭВМ 7, который на основе введенной ключевой последовательности с пульта НК 5, формирует второй цифровой сигнал (маску). Таким образом в сумматоре ПМД 9 про исходит побитное наложение маски на информационный сигнал чем достигается засекречивание информации.

Кроме того, в информационный поток о определенным перио дом вставляются битв синхронизации, при этом маска на них не накладывается (на втором входе сумматора ПМД 9 на этот момент времени устанавливается лог.О). С выхода сумматора ПМД 9 засекреченный цифровой сигнал через коммутатор 13 и Ф№ 15 поступает на выход устройства.

В режиме приема (на входе 2 устройства установлен уровень лог.) засекреченный цифровой сигнал о детектора приемника поступает на вход 3 устройства. Затем через ФНЧ 16 и коммута тор 14 сигнал подается на вход компаратора II, где производит ся улучшение его дискретной формы Последовательный цифровой поток данных с выхода компаратора II поступает на вход микро ЭШ 7 Здесь из входного сигнала выделяется синхропосыдка. Затем засекреченный сигнал поступает на первый вход сумматора

%Ј№ 0990е

ПМД 10, на второй вход которого подается сигнал с генератора псевдослучайной последовательности, реализованном на базе иякро ЭШ 7, который формируется на основе ключевой последовательное ти, введеной с пульта НК 5 В сумматоре ЩЦ 10 происходит снятие маски, после чего рассекреченный сигнал поступает в никро ЭВМ 7, где переводится в параллельный код. Затем сигнал подается на ЦДЛ 6, который преобразует его в аналоговую фодоу и поступает на головной телефон 2

Тактовые импульсы, необходимые для работы устройства в аналоговом и цифровом режимах, формируются с помощью генератора ТИ 4.

Предлагаемое устройство реализуется на базе блоков и микросхем, известных из технической литературы. Например, в каче

стве микро ЭШ 7 можно использовать микросхему АЈ)

.

Техническая эффективность предлагаемого устройства, в срав нении с прототипом, заключается в «ом, дао оно обладает более широким диапазоном принимаемых сигналов и меньшими габаритами и весом. Это объясняется следующим.

Устройетвоморототш использует для передачи речи по каналу связи сигнал аналоговой формы, в которой отдельные сегменты его перемешаны по случайному закону. Предлагаемое же устройство но жег передавать речь по каналу связи сигналом как аналоговой, так и цифровой формы. При этом, в режиме использования аналоге вого сигнала засекречивание производится (как в прототипе) методом перемешивания отдельных сегментов по случайному закону, а в режиме использования цифрового сигнала закрытие речи осуществляется методом наложения на цифровой информационный сигнал

другого цифрового сигнала (маски), неменяющегося по случайному закону. Таким образом новое устройство отличается от прототипа наличием возможности передачи речи помимо аналогового, дополнительно еще и цифровым методом Это расширяет диапазон видов принимаемых сигналов и необходимо для работы устройства с аппа ратурой нового и старого парка

Уменьшение габаритов и веса предлагаемого устройства, по сравнению с прототипом, достигается применением вместо большого числа отдельных элементов микропроцессорной техники (ОЗУ, ПЗУ и т.д.), используемых в прототипе, одного элемента с большой степенью интеграции микро ЭВМ. Патентообладатель ФГУП Воронежский НИИ связи. Калинин А. В.

Claims (1)

1. Устройство засекречивания речи, содержащее микрофон, головной телефон, первый аналого-цифровой преобразователь, первый цифроаналоговый преобразователь, генератор тактовых импульсов, пульт набора ключа, два коммутатора и два фильтра нижних частот, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого аналого-цифрового преобразователя, выход первого коммутатора подключен ко входу первого фильтра нижних частот, первый вход первого коммутатора соединен с первым входом второго коммутатора, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены микроэлектронная вычислительная машина, второй аналого-цифровой преобразователь, второй цифроаналоговый преобразователь, два сумматора по модулю два и компаратор, при этом выход микрофона соединен со вторым входом первого аналого-цифрового преобразователя, группа выходов которого подключена к первой группе входов микроэлектронной вычислительной машины, группа выходов пульта набора ключа соединена со второй группой входов микроэлектронной вычислительной машины, первая группа выходов микроэлектронной вычислительной машины подключена к группе входов первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен со входом головного телефона, выход генератора тактовых импульсов подключен к третьему входу микроэлектронной вычислительной машины и первому входу второго аналого-цифрового преобразователя, вторая группа выходов микроэлектронной вычислительной машины соединена с группой входов второго цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен ко второму входу первого коммутатора, третий и четвертый выходы микроэлектронной вычислительной машины соединены соответственно с первым и вторым входами первого сумматора по модулю два, выход которого подключен к третьему входу первого коммутатора, пятый и шестой выходы микроэлектронной вычислительной машины соединены соответственно с первым и вторым входами второго сумматора по модулю два, выход которого подключен к четвертому входу микроэлектронной вычислительной машины, выход второго фильтра нижних частот соединен со вторым входом второго коммутатора, первый и второй выходы которого подключены соответственно ко второму входу второго аналого-цифрового преобразователя и входу компаратора, выход компаратора соединен с пятым входом микроэлектронной вычислительной машины, шестая группа входов которой подключена к группе выходов второго аналого-цифрового преобразователя, первый вход первого коммутатора соединен с седьмым входом микроэлектронной вычислительной машины и является первым входом устройства, восьмой вход микроэлектронной вычислительной машины является вторым входом устройства, вход второго фильтра нижних частот является третьим входом устройства, выход первого фильтра нижних частот является выходом устройства.