TW311307B - - Google Patents

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3U3〇7 a7 B7 i、發明説明（1 ) 本發明有關於聲頻資料訊號之低成本擾頻加密及反擾 頻解密的技術。更詳而言之，本發明有關於一種具有超越 習知技術之進步性能的低成本高傳真反擾頻解密器。 在聲頻擾頻加密及反擾頻解密之技g中的習知技術利 用各式各樣的頻移技術。聲頻擾頻解密的習知技術逋受到 Μ "白雜訊（white noise ) ”形式的嘶嘶聲，更重要由 兩載波頻率的相互調變所引致的帶内載波咻咻聲。該等習 知技術亦使用昂貴的電路組件，如供混合器電路、寬頻帶 0°及9(Γ全通網路和0°及90°電路用的帶通濾波器般 俾Μ固定之調幅及對平衡正交混合器之增益之調整的需要 來改變該等載波頻率俾達到邊帶消除。此外，因為在習知 技術中被使用的混合器大致上遲早是不穩定的，由於載波 洩漏通過之結果它們的變動導致聽得見的咻咻轚。 習知技術需要要求純正弦波調變的混合器，因此需要 一精確的楔擬乘法器。精確的模擬乘法器傾向於具有雜訊 問題因為它們的電路構形引致將該轚頻擾頻加密糸統之訊 號雜訊比（SNR)降级的白熱或散粒雜訊成份。 具有該等問題之一個或更多個的習知条統包括Forbes 之於1987年1月13日簽發之名為動力聲頻擾頻解密糸統 的（DYNAMIC AUDIO SCRAMBLING SYSTEM)美國專利第 4,636,853 Γ 853)號一案、Quan 之於 1991 年 10 月 15 日簽發 之名為用於擾頻加密和反擾頻解密聲頻資料訊號之方法和 条統（METHOD AND SYSTEM FOR SCRAMBLING AND DESCRAMBLING AUDIO 丨 NF0RMATI0N SIGNALS)的美國專利 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) $ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 Α7 Β7 3ιΪ3〇7 五 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 發明説明（2 ) 第5,058,159號一案及Quan et al之於1992年10月27日簽 發之名為使用帶内載波之聲頻擾頻加密条統（AUDI 0 SCRAMBLING SYSTEM USING IN BANDCARRIER)的美國專利 第 5, 159,631 (’ 159〉號一案。 為了本發明的完全了解，習知技術的回顧將是有幫助 的。現在請參閲該等圖式，第1圖是Forbes ’853號專利 之關鍵元件的方塊圖。該Forbes ’ 853號專利的反擾頻解 密器10具有一擾頻加密聲頻輪入端34,該擾頻加密聲頻輸 入端34被連接至一全通移相器20，該全通移相器20包含一 0 °輸出端38和一90°輸出端39。該擾頻加密聲頻訊號具 有一如在第2 A圖中所示的偏移頻率36 i2-fl。這樣顯示 該擾頻加密聲頻被一由該擾頻加密過程所決定之偏移頻率 來偏移。該等相移輪出端被連接至線性調變器21和27的第 一 _入端。 一頻率產生器22產生一被送至帶通濾波器24來移去任 何諧波的方波頻率（f 1)，因此產生一純正弦波。這f 1正 弦波被連接至一 0°及90°移相器25。移相器25的_出端 依序分別地被連接至線性調變器2 1和27的第二輸入端。該 第一和第二線性調變器的輸出在加法器28中相加來產生訊 號37。這輸出訊號37經由高通濾波器29被連接至第二混合 器30的第一輪入端，該高通濾波器29只通過如在第2 B圆 中所示的fl和上邊帶。 一第二方波頻率產生器23產生如在第1和2 C圖中所 示的訊號f 2。這方波由帶通濾波器26過濾來移去任何諧波 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 5 A7 311307 B7 五、發明説明（3 ) 來產生一純正弦波訊號。這純正弦波訊號被連接至第二混 合器30的第二輸入端。該第二混合器30的_出端被連接至 一低通濾波器31來產生一反擾頻解密輸出訊號35，如在第 2 D圖中所示及如在第1圖中所示的30。 在第2 B圖中的第二頻譜画顯示至第二混合器3〇的輪 入。該頻率fl在這裡代表全部饋自混合器21和27的剩餘載 波。第2C圖顯示在第2B圖中之載波f2至fl與在第2 A _中所示之擾頻加密轚頻訊號的關係。第2 D圖，顯示該 反擾頻解密訊號35與剩餘差頻率（f卜·^1!咸份的頻譜特 性對在第2A至2C圖中之訊號的頻譜特性的關係。 第4圖顯示Qiian專利之反擾頻解密器11的擾頻加密轚 頻輸入。如在第3圖所示該擾頻加密聲頻40由該原來之擾 頻加密過程所決定之偏移頻率來偏移。該擾頻加密轚頻_俞 入訊號40被連接至一全通移相器4 ，該全通移相器4提供 〇 °及90°相移輸出端42和43至第一和第二混合器44和45 的第一輪入端。 載波頻率產生器22產生ΙΚΗζ或2-3KHz之頻率的正弦波 訊號fc47。該載波頻率47由一低通濾波缉Mi來過濾來移去 住何諧波來產生一純正弦波49。這純正弦波訊號49被連接 至一全通移相器25來產生0°及90°訊號51和52,該0° 及90°訊號51和52依序被連接至混合器44和45的第二輸入 端。混合器44和45的輪出，訊號53和54被連接至加法器55 來產生反擾頻解密輪出56。 第4 B圖顯示帶内反擾頻解密載波fc對該擾頻加密聲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ------- - - . - I I - I - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 -6 -

ο 5· X 1

A 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 明説明（4 ) 頻訊號的關傜。第4 D _顯示該具有剩餘載波化的反擾頻 解密聲頻頻譜，該剩餘載波fc傜典型地低於該反擾頻解密 磬頻程式-60dB ’然而在聲頻程式的安靜通過期間是仍然 聽得見的。 因此本發明之一目的是來提供一較高性能的反擾頻解 密器及/或低成本頻移擾頻加密聲頻訊號。該被描述的方 法和裝置1)除去0°及90°相移電路的使用，2)除去正交 混合器電路的使用，3)除去供調變載波用的帶通濾波器或 低通濾波器的需求，4)利用開關式混合器電路代替線性混 合器來降低白雜訊及成本，5)經由濾出該剩餘第一載波咻 咻磬來除去帶内聽得見的咻咻磬，6)除去為了減少帶内載 波咻咻聲而調整混合器的需要及7)因為該SNR傜改良了， 雜訊降低電路的需要偽除去。 第1圖是Forbes習知專利之關鍵元件的方塊圖； 第2 A - 2 D圔是在Forbes習知專利中之条統的頻譜 圖； 第3圖是Quan et al.習知專利之闋鍵元件的方塊圖； 第4 A — 4 C圖是Quan et al.習知專利的頻譜圖； 第5圖是較佳實施例的方塊圖； 第6A-6G圔是在第5圖描述之反擾頻解密器之較 佳實施例的頻譜圖； 第7圖是一開關式低雜訊調變器的方塊圖； 了 第8圖是利用本發明之概念之反擾頻解密器之第一實/ 施的方塊圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 31 劫 〇7 Λ7 --- B7 五 、發明説明（5 第9圖是利用本發明之概念之反擾頻解密器之第二實 施的方塊圖； 第1◦圖是利用本發明之概念之反擾頻解密器之第三 實施的方塊圖； 第1 1圖是利用本發明之概念之擾頻加密器之較佳實 施例的方塊圖； 第1 2A -]. 2G圖是在第1 1圖中描述之擾頻加密 器的頻譜圖；及 第13A_13C_顯示本發明之第一和苐二低通濾 波器的實施。 本發明是指向於一種滿足Μ上所述之需要之用於反擾 頻解密頻移擾頻加密聲頻訊號的方法及裝置。本發明包含 一種用於反擾頻解密頻移擾頻加密轚頻訊號的方法及裝置 I—II ---- - - I---訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作4 所述的反擾頻解密糸統藉產生一大約50Hz至大約15ΚΗ: 之訊號的調變載波訊JiL反優頻.解资一擾頻加密頻移聲頻資 料訊號，該調變載波訊號首先由產生一具有比在原始聲頻 訊號中之最大頻率大之頻率的第一調變載波訊號。該第一 調變載波被用作雙邊帶調變該擾頻加密聲頻訊號至一第一 調變頻率、一第一上邊帶訊號和一第一下邊帶訊號。該套 訊號由一濾波器過濾來從該雙邊帶訊號濾出該筚一調轡頓 率，所有它fillf波，及該上邊帶訊號和它的諧波並且通過 該笫一下邊帶訊號。 一具有比該第一調變頻率小之頻率的，二調變載波被 Ώ中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 8 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 3ϊί3〇7 Λ7 __Β7__ 五、發明説明（6 ) 產生。這第二調變頻率被連接至一第二調變裝置，該第二 調變裝置用於以該第二調變載波頻率來雙邊帶調變該第一 下邊帶訊、號來產生一第二調變頻銮、一第二上邊帶訊號和 一第二下邊帶訊號。 一第二濾波器通過該第二下薄ϋ贺來產生一反擾頻 解密聲頻訊號。 被使用的第二調變器係低雜訊開關式調變器，該等低 雜訊開關式調變器比先前使用的線性調變器增進在該反擾 頻解密訊號中的訊號雜訊比。開關式調變器的使用提供具 有進步性能的低成本裝置。 一聯同擾頻加密裝置使用相似的技術來以低成本提供 進步的性能。大約50Hz至大約15ΚΗζ之原始聲頻訊號之擾 頻加密的方法包含：產生一具有比在該原始聲頻訊號中之 最高頻率高之頻率的第一調變載波訊號；正交調戈該原始 聲頻訊號至一第一下邊帶訊號；從該調變訊號濾出該第一 調變頻率及所有它的諧波、該上邊帶訊號的至少部份及所 有該等諧波並且通過該第一下邊帶訊號；產生一具有比該 第一調變頻率高έ頓率的笔_二調變毂波頻率；Μ該第二調 變載波頻率來雙邊帶調變該第一下邊帶訊號來產生一第二 調變頻率、一第二上邊帶訊號及一第二下邊帶訊號；過濾 該第二調變頻率、該第二上邊帶訊號的部份及該第二下邊 帶訊號來通過二下邊帶訊號欢產生一攆頻加密螌頓訊 號。 從方法的觀點來看，本發明概括地包含由產生一具有 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝 訂 -^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 位在該等聲頻資料訊號之頻譜範圍外之頓率之調變載波訊 號來頻移聲頻資料訊號的原始頻譜來產生擾頻加密聲頻資 料訊號，及由雙邊帶調變緊隨之以該調變載波訊號來第一 單邊帶調變該等原姶資料訊號來以一約定方向移動該原始 聲頻資料訊號的頻率。最好的是，該或該等調變載波訊號 的頻率在K偽隨機形式產生期間被改變，尤其藉移動該調 變載波訊號的頻率在預定的界限之間。改變該調變載波訊 號之頻率的步驟最好是包括镏應於Μ—由一第二控制訊號 所決定之速率之第一控制訊號之起始一頻率改變運作的步 驟。 為了本發明之性質和優點的完全了解，應參考下列配 合該等附圖的詳細描述。 第5圖顯示一方塊圖及第6圖顯示目前揭露之較佳實 施例的頻譜圖。第6Α圖顯示該較佳實施例之擾頻加密聲 頻輸入的頻譜特性。這顯示由一偏移頻率所偏移的擾頻加 密聲頻，該偏移頻率由該擾頻加密過程所決定。第6 Β圖 顯示該第一混合器之載波與該第一混合器之輪出的關係。 該上和下邊帶和該剩餘載波f Α加上這些所有的諧波是在該 第一混合器的輸出端。第6 C圖顯示在該第一混合器之_ 出後面之第一 LPF的過濾器特性。決定性的是這第一 LPF 濾出該剩餘載波及它的上邊帶諧波。第6 D _是在該第一 混合器之輪出後面之該第一 LPF之輪出之頻譜特性的_出 〇 第6 E圖顯示該第二載波對該第一 LPF之輪出來形成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 A7 B7 五、發明説明（8 ) 該最後反擾頻解密步驟的關係。第6 F圖顯示該具有一12 KHz切除部之已通過一第二LPF來濾出fB的反擾頻解密聲 頻和在咻咻聲頻率成份（ia-fb) 不存在下它之高於fB之 上邊帶的關係。該（fa-fb) 咻咐轚頻率成份係典型地相 等或低於該反擾頻解密聲頻-85 dB。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在這較佳實施中fA是大約19KHZ而fB是大約16. 4KHz 。這些選擇是為了經濟，因爲就這些頻率而言該第一 LPF 能便宜地被設計。如果K一較高成本提昇性能是希望的話 ，該等載波頻率能更高俥可將來自該擾頻加密聲頻輪入之 成份的洩漘減至最小Μ便不與該第一混合器的下邊帶輸出 干擾。注意在第6Α和6Β圖中係有一重叠在該等下邊帶 頻率之頻譜與該等擾頻加密聲頻頻率之間。如果該第一混 合器供應通過足夠的擾頻加密聲頻，失真產品將出現在該 反擾頻解密輸出。藉設定該等載波頻率至，例如fA = 39KHz 和fB = 36.4KHz，擾頻加密輪入滲透將不引致失真產品在該 反擾頻解密輪出因為它不會與該第一混合器的下邊帶重叠 ，即36.4KHZ至24KHz對該擾頻加密輸入的2.6KHz至14.6 KHz。然而昇高f A和fB兩倍引致該第一 LPF的斜度來增加 至大約兩倍。這將需要更高等级的濾波器，如10極橢圓形 低通濾波器般。 具有較低散粒雜訊的最少載波洩漏和擾頻解密聲頻洩 漏是由使用一雙投單極類比開關來達成，如該74 HCT 405 3或其類似般，即具有一載波_入相等於或多於350 mv P-P的MC 1496開關式混合器。 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 11 3113〇7 Λ7 --- B7 1、發明説明（9 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 被發現的是，例如，就一 CD 4053類[：b開關而言，該 "ο η "電阻導致2 · 5 n v // Η z的測量雑訊，其移動成一 4 0 〇 歐姆的雜訊電阻（/4kTBr = VN = 2.5nv//Hz，Β=1Ηζ, Τ = 298。 Kelvin，k =波耳茲曼常數及R =雜訊電阻）。該CD 4〇53的 "on ”電阻被測量得為440歐姆。因此，實驗地發現的是 該類比開關（即4053)的〃 on "電阻如同相同電阻之電阻 器組件一樣產生同量的雜訊。因此在CD 4053中440歐姆 的〃 on 〃電阻具有本質地如同一 440歐姆電阻器一樣的相 同雜訊。 如該AD 534般的線性調變器在ΙΟΚΗζ帶寬之上產生 0.6 mv RMS或者 〇.6mv//10KHz = 60nv//Hz 的雜訊密度。因 此該AD 534線性調變器比該CD 4053開關產生大約60/2.5 的更多雜訊。這是相等於比一線性調變器有27dB的改良當 使用一 CD 4053時。 如1496或1495般之Gilbert調變器能產生低雜訊，即 <5nv//HZ當這些裝置的載波輪入開關該等差動對啟或閉時 。這是由Μ — > = /- 200 mv之方波或>1 v ρρ之大正弦波來 超過具有一方波載波輪入的載波輸入來逹成。當像該1495 般之正弦調變器沒有具有該等載波輪入過驅動來產生線性 調變時，該雜訊是黃質地比一開關模式1496調變器高。這 是因爲該2差動對電晶體開始放大它們自己的雜訊。每個 電晶體的內基極電阻通常是大約50-200歐姆。如果假設 10()歐姆串聯内基極電阻器在該2對與一 1495和一供一輸 出用之1K歐姆貪載串聯的差動對電晶體上，再假設每値這 ---------裝— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

，ST β. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Λ4規格（210X 297公釐） — 12 — 五 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 A7 B7 _____—-—-—---- 發明説明（10 ) 些電晶體具有1 ma集極電流的靜止镉壓，該輪出雑訊然後 是相等於 l/2"1000(gm)Vnr = V0 雜訊.為了 Ic = lma，gm = 38ma /V。因此來自一 1495調變器的Vnr = /400歐姆*4KT = 2.5nv/ Hz VO雜訊=19·2. 5ην//Ηζ = 47· 5nv//Hz。這是比具有 440 歐姆之〃 on”電阻之CD 4053多19倍或25dB的雜訊。應要 了解的是當該載波輸入被增加時在該1495或1496調變器中 的蜍出雜訊被減少。 該較佳實施例的關鍵是在該第一混合器之後一低通濾 波器（LPF) 的使用，該低通瀘波器去I楽皂梦第· 一扃合 器的剩L餘《波並且_移去所有有闕_於載波_之遒波的邊帶及j 載晈的諧波。如果不是這樣，咻咻聲頻率（3f a-3fb)， (5fa-5f b) 及等等的諧波會衫一聽得見的形式出現在該 反擾頻解密輪出。這第一 LPF大致上是一具有至少一零調 來刻出該第一混合器之載波頻率，f A之7極或更多極的橢 圓形濾波器。實際上具有普通阻抗轉換器的一 9極有源濾 波器是一穩定和準確濾波器的最佳選擇。在該較佳實施例 中該第一低通濾波器的3dB切除部是大約17KHz ，至少40 dB在19KHz處衰減。 該較佳實施例的詳細描述是配合第5圖描逑於下。該 反擾頻解密裝置12具有一擾頻加密轚頻訊號輪入60並且包 含該較佳實施例的反擾頻解密方法。該擾頻加密聲頻60被 輪入至一第一混合器63的一第一輪入端。這第一混合器的 第二輪入是由頻率產生器A , 6 1所產生的第一載波訊號f A， 該第一載波訊號f A是大約l9KHz 。第一混合器63的輪出包 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------裝------訂------V (請先閱讀背面之注意事項再填轉本頁) 13 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 3113〇7 ---—-- 五、發明説明（11 ) 含由ί A，所有它的邊帶成份和該等諧波全部組成的載波。 混合器63的_出被供應至一低通濾波器65，該低通濾波器 65從訊號60濾出該第一載波、該上邊帶及所有該等諧波。 低通濾波器65的輪出，訊號66被供應至一第二混合器67的 一第一輪入。這第二混合器的第二輪入是一由頻率產生器 B , 62產生的第二載波訊號fB，該第二載波訊號fB能是爲了 安全目的偽隨機地移動組成的16.4KHz + /-100Hz 。爲了這 安全级距的進一步解釋請看Qiian et al.之名為可變頻率 正弦載波訊號產生器（Variable FrequencySine Carrier

Signal Generator)之美國專利第5,095,279號一案。第 二混合器67的輸出70包含該基帶反擾頻解密聲頻、剩餘第 二載波及高於f B之頻率的上邊帶成份。具有大約12KHz之 切除頻率的第二低通濾波器71移去任何在12KHz Μ上的一 切事物，但通過該反擾頻解密聲頻至該輪出線72。 在Μ上的較佳實施例中該等混合器利用一如同在第7 圖中所描述一樣的開關式低散彈或熱雜訊調變器。這混合 器的蓮作將以該第一混合器為基礎來被描述。該第二混合 器以相同原理蓮作。擾頻加密聲頻60被供應至整體增益放 大器73的+輸入。放大器73的輸出在線V,n 74上被供應至 一雙極單投式類比開關器32的一輪入。73的輪出亦被供應 至由R2a , R2b,及放大器65所構成之整體增益反轉放大器的 輪入。放大器65的輪出是-V, „75，該-Vi „75被供應至該開 關器32的第二輸入。第一載波頻率f A被供應至該雙極、單 投式開關器32的開闢控制輸入。該被使用的雙極、單投式 ♦ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝.

'1T 14 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ^___ Λ、發明説明（12 ) 開關器是一 1/3的74HCT4053或其類似並且被供應至放大 器Α220。Α220是該混合器_出。就混合器65之輪出之最小 載波洩漏而言，開關32Vi„和- Vln之兩輪入的DC零訊號電 壓必須完全相同，即Ον。此外該反轉放大器73必須是一 -1 整體增益來具有最小擾頻加密聲頻入（V, η )全瞋。因此 寬帶蓮算放大器（op amp) 65 (即NE5532)需要R2a = R2b在α内或更佳。 第13Α圖顯示供該反擾頻解密器之第一低通濾波器 用之一具有零值的習知RLC低通濾波器。因為電感器L1至 L3是相當大2亳亨利至20亳亨利來達到低成本。這些低成 本電感器在聲頻頻率遭受一剛好足夠的Q 。該RLC低通濾 波器係更昂貴。 第1 3 Β圖顯示一有源9極橢圓形低通濾波器，該有 源9極橢圓形低通濾波器不像很多其他有源濾波器般對部 件容許誤差敏感。這是重要的因爲fa，該第一載波頻率必 須以至少-40dB衰減被濾出。第1 3 B圖是一普通阻抗轉 換器（G I C)有源低通濾波器，該普通阻抗轉換器（GI C) 有源低通濾波器被發現以低成本來提供於過濾中非常高的 性能。該等電容器能為便宜的57。聚酯薄膜電容器。該等電 阻器是便宜1%電阻器而且該蓮算放大器能是普通的類型， 如 TL082，NE5532 等等般。 第1 3 C圖顯示該第二濾波器如一有源7極低通濾波 器一樣的例子。放大器A1000、A2000和A3000可為普通運 算放大器的簡單電壓輸出器或單一電晶體射極輪出器。在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐〉 I— I I I —訂— I J'551 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -15 -

五 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 發明説明（B ) 該反擾頓解密器中的第二濾波器能是任何具有足夠阻帶衰 減的低通濾波器、被動或有源來在沒有可測量之加工品之 下提供一反擾頻解密聲頻訊號，如第二載波調整其之上邊 帶及/或聽得見的加工品般。 第8至1 1圖顯示利用本發明之概念的各種實施例。 除了Μ上所述之反擾頻解密条統之外，很多相同元件 能被使用在一擾頻加密器中來獲得很多在Μ上所述之反擾 頻解密器中所獲得的相同優點，即比如Forbes (’853>般之 習知技術較低的散彈雜訊輸出和較少的濾波器需求。第 11圖是一方塊圖而且第12圖是一擾頻加密器之較佳實 施例之一糸列頻譜圖。 一具有大約30Hz至15KHZ之頻譜嚮應的轚頻訊號91被 供應至一低通濾波器92中來除去越出15KHz之任何不想要 的訊號。低通濾波器92，93的輪出被連接至0°和90°全 通移相器94和95。移相器94和95的輸出被依序連接至開關 式低雜訊調變器96和97的第一輪入。 訊號產生器98M大約16.4KHZ產生具有0°和90°輸 出的一方波訊號，該0°和90°輪出被連接至調變器96和 97的第二輸入。調變器96和97的輸出被加起來產生訊號103 ，一導致具有一下邊帶之剩餘16.4KHz載波結果的正交調 變訊號。第1 2圖顯示該正交調變聲頻組件對該原始轚頻 訊號91的關係。 這正交調變訊號被供應通過低通濾波器104作爲訊號 105而且是本質上如同該Μ上所述之反擾頻解密器之第一 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 111 — I - II .裝 11 I ~~訂 I '.W (請先閱讀背面之注意事項再填湾本頁) 16 A7 B7 五 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3113〇7 發明説明（I4 ) 濾波器的相同濾波器。這訊號被連接至一第三調變器106 的一第一輸入。調變器106是一如以上所述及如在第7圖 中所顯示的開關式低熱或散彈雜訊調變器。一第二載波頻 率由一方波振盪器99產生，該方波振盪器99產生一大約19 KHz的頻率，如在第1 2 E圖中所示。調變器106的輪出 包含一 19KHz載波和上及下邊帶。這訊號由低通濾波器107 過濾來產生具有大約2.6KHz之鵂移的擾頻加密聲頻訊號。 理論上，要減少由在該擾頻加密器和反擾頻解密器中 之16.4KHZ之快速级距頻率改變所引致的動力加工品，分 別地跟在該擾頻加密器和反擾頻解密器之第一正交混合器 和第一混合器後面的低通濾波器在群延遲反應（暫態遒應 (transient responses))中應是非常接近相等的。如果 在該擾頻加密器中之低通濾波器的暫態饗應恃性不同於該 反擾頻解密器的暫態饗應特性，該16 . 4KHz的级距改變要 被慢下來以獲得最小反擾頻解密加工品。最好是具有更快 速级距改變在該安全載波（16KHz + /-1〇〇Hz )而且具有在 該反擾頻解密器中之第一低通濾波器具有如同在第11圖 之擾頻加密器中之濾波器104 —樣的相同特性。此外，在 該反擾頻解密器中的第二低通濾波器應具有第1 1圖之擾 頻加密器之濾波器107的相同特性。這容許該將在該反擾 頻解密器中被快速追蹤之擾頻加密器的級距移動頻譜在沒 有由在擾頻加密器和反擾頻解密器之間之時間延遲彎曲所 引致的加工品之下追蹤該16KHz级距徧移。應要注意的是 在這發明中之反擾頻解密器和擾頻加密器之供所有温合器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） ---------抽衣------.玎------^4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 17 五、 A7 _!Z_ 發明説明（15 ) 用的所有載波應最好是方波訊號俾達到最小的加工品。 雖然以上提供本發明之較佳實施例的一完全及完整描 述，各種變化、替代的構造及等效物對於熟知此技藝之人 士來說將想得到的。因此，該等Μ上的描述和描繪不應被 構築作為限制本發明的範圍，本發明的範圍是由該等所附 之申請專利範圍來定義。 n· tn^ —^^1 ^^1 士m ml *l^i ..... In (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本纸張尺度適财國國家縣（CNS) Α4規格（2mx 297公趁） -18

Claims (1)

1. 311307 Α8 Β8 C8 D8 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 六、申請專利範圍 1. 一種藉由Μ—位在大約50HZ至大約15KHZ之一厘_猶:聲 頻訊號之原始頻譜範圍外名頻率產生一調f載谀訊號 來反擾頻解密一擾頻加密頻移聲頻資料訊號的条.統/， y 包含： 用於產生一第一調變載波訊號的裝置，該第一調變 載波訊號具有一比在該原始聲頻訊號中之最率更 高的頻率； 用於雙邊帶調變該擾頻加密聲頻訊號至該第一調變 頻率、一第一上邊帶訊號和一第一下邊帶訊號的一第 一調變裝置； 用於從該雙邊帶訊號濾出該第一調變頻率、所有它 的諧波、該上邊帶訊號及它的諧波並且通過該第一下、 邊帶訊號的第一過濾裝置； 用於產生一第二調變載谀頻率的裝罨，該第二調變 載劈頻率具有一比該第一調變_頻率較低頻率；. 用於Μ該第二調變載波頻率來雙邊帶調變該第一下 邊帶訊號來產，生一第二調變頻率、一苐二上邊帶訊號 和一第_二下邊帶訊號的一凜二調變裝置 用於過濾來通過詼第二一下邊^訊號节產生一琛擾_粳 解密轚頻訊號的装置。 2. 如申請專利範圍第1項所述之糸統，其中該用於產生 該第一和第二調變載波的裝置包含方波產生器。 3. 如申請專利範圍第1項所述之糸廉其中該第一調變 裝置和第二調變裝置包含開關式低雜訊調變器。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 、1Τ k 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Ad規格（210X297公釐） 19 ----08 _ A8 B8 C8 '申請專利範圍 4 .如申請專利範圍第1項所述之糸統，/其中該第一過濾 裝置包含一橢圓形濾波器，該橢圓形濾波器包含至少 7値極和一零值來刻出該第一載波頻率。 5.如申請專利範圍第1項所述公糸統其中該第一過濾 裝置包含一有源濾波器，該有源濾波器包含至少7艏 極及普通阻抗轉換器。 6 ·如申請專利範圍第1項所述;4糸統，其中該第二過濾 裝置包含一具有7個或更多個極的濾波器。 7. 如申請專利範圍第1項所述各糸統/其中該第一調變 載波產生一至少19KHz的頻率。 8. 如申請專利範圍第1項所述之条統，其中該第二調變 載波產生一至少低於該第一調變頻率之頻率500Hz的 頻率。 9. 如申請專利範圍第8項所述之条統，其中該第二調變 載波是偽隨機地改變大約+/-100HZ。 1〇.如申請專利範圍第3項所述之糸統，其中該第一和該 第二開關式低雑訊調變器包含MC 1 496調變器。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 .m In ml —^ϋ m· nn ^^^1 nn nn mi \ J. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11.如申請專利範圍第3項所述之糸統，其中該第一開關 式低雜訊調變器包含一被連接至該擾頻加密輸入訊號 之反轉極的類比開關。 1 2 .如申請專利範圍第3項所述之糸統，其中該第二開關 式低雑訊調變器包含一被連接至該第一下邊帶訊號之 一正極和一 A極的類tb開關。 13. —種藉由Μ—位在大約50Hz至大約15KHz之一原始聲 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ABCD 311307 六、申請專利範圍 頻訊號之原始頻譜範圍外之頻率產生一調變載波訊號 來反擾頻解密擾頻加密頻譜移動單邊帶聲頻資料訊號 的方法該方法包含如下之步驟： 產生一第一調變載波訊號，該第一調變載波訊號具 有一比在該原始轚頻訊號中之最高頻率更高的頻率； 雙邊帶調變該擾頻加密聲頻訊號至該第一調變頻率 、一第一上邊帶訊號和一第一下邊帶訊號； 從該雙邊帶訊號濾出該第一調變頻率、所有它的諧 波、該上邊帶訊號、所有它的諧波及該下邊帶訊號的 所有諧波並且通過該下邊帶訊號； 產生一第二調變載波頻率，該第二調變載波頓率具 有一比該第一調變頻率較低的頻率； 以該第二調變載波頻率來雙邊帶調變該第一下邊帶 訊號來產生一第二調變頻率、一第二上邊帶訊號和一 第二下邊帶訊號； 濾出該第二調變頻率、一第二上邊帶訊號來通過該 第二下邊帶訊號來產生一反擾頻解密聲頻訊號。 14·如申請專利範圍第1 3項所述之方法其中該用於產 生該第一和第二調變載波的裝置包/含方波產生器。 1 5 .如申請專利範圍第1 3項所述之方法..其中該等雙邊 帶調變器包含開關式低雜訊調變器。 16 .如申請專利範圍第1 3項所述之，方法其中該從該雙 邊帶訊號濾出該第一調變頻率及所有它的諧波、該上 邊帶訊號及所有它的諧波並且通過該下邊帶訊號使用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（2丨〇><297公釐） I I I I I I I , n I- - - n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 _ 21 - 311307 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一橢圓形濾波器，該橢圓形濾波器包含至少7値極和 一零值來刻出該第一載波頻率。 1 7 ·如申請專利範圍第1 3項所述之方法其中該從該雙 邊帶訊號濾出該第一調變頻率及m有它的諧波、該上 邊帶訊號及所有它的諧波並且通過該下邊帶訊號使用 一有源濾波器，該有源濾波器包含至少7値極及普通 阻抗轉換器。 18.如申請專利範圍第1 3項所述之方铸，其中第二調變 頰率、一第二上邊帶訊號和一第二下邊帶訊號的第二 過濾包含7個或更多個極的濾波器。 19 ·如申請專利範圍第丨3項所述之方法，其中該第一調 變載波產生一至少19KHz的頻率。 20 ·如申請專利範圍第1 3項所述之方法：其中該第二調 變載波產生一低於該第一調變頻率之頻率至少500Hz的 頻率。 21·如申請專利範圍第1 3項所述之方宇，其中該第二調 變載波產生一大約少於該第一調變載波2.6ΚΗζ的頻率 Ο 22 如申請專利範圍第1 3項所述乏方法其中該第二調 變載波產生一是偽隨機地改變的頻率_。 23. 如申請專利範圍第15項所述夕方法其中該第一和 第二開關式低散彈雜訊調變器包含開關式G i 1 bert乘 法器。 24. 如申請專利範圍第15項所述之方法其中該第一開 本紙張从適财咖家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I n n ϋ I I I ' . n ϋ 訂 I I'^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 22 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 311307 S D8 六、申請專利範圍 關式低雜訊調變器包含一被連接至該擾頻加密聲頻赖 入訊號之一正極和一負極的類比開關。 25 ·如申請專利範圍第1 5項所述之方法·库中該第二開 關式枥散彈雜訊調變器包含一被連接至該第一下邊帶 訊號之一正極和一負極的類比開關旦 26.如申請專利範圍第1 5項所述之方法，其中該第一開 關式低散殫雜訊調變器包含刀形開關變器。 27 ,如申請專利範圍第1 5項所述之方法其中該第二開 關式低散彈雜訊調變器包含刀形開關調變器。 28. —種大約50Hz至大約15KHz之原始聲頻訊號之擾頻加 密的糸統，包含： 用於產生一第一調變載波訊號的裝置，該第一調變 載波訊號具有一比在該原始聲頻訊號中之最高頻率更 高的頻率； 用於正交邊帶調變該原始聲頻訊號至一第一下邊帶 訊號的第一調變裝置； 用於從該正交訊號濾出該第一調變頻率及它之諧波 的至少一大部份、該上邊帶訊號及它的諧波並且通過 該第一下邊帶訊號的第一過濾裝置； 用於產生一第二調變載波頻率的裝置，該第二調變 載波頻率具有一比該第一調變頻率較高的頻率； 用於Μ該第二調變載波頻率來雙邊帶調變該第一下 邊帶訊號來產生一第二調變頻率、一第二上邊帶訊號 和一苐二下邊帶訊號的第二調變裝置； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 、1Τ - 23 A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍 用於過濾來通過該第二下邊帶訊號來產生一擾頻加 密聲頻訊號的裝置。 29_如申請專利範圍第28項所述έ条統，其中該用於產 生該第一和第二調變載波的裝置也$—方波產生器。 30 如申請專利範圍第2 8項所述之糸統其中該第二調 變裝置包含開關式低雜訊調變器。 31. 如申請專利範圍第2 8項所述之/^統其中該第一過 濾裝置包含一橢圓形濾波器，該楠圓形濾波器包含至 少7個極。 32. 如申請專利範圍第28項所述袁条梦'其中該第一過 濾裝置包含一在不需調出該第一頻氧之下的濾波器。 33 _如申請專利範圍第2 8項所述之条統/，其中該第一過 濾裝置包含一有源濾波器，該有源濾波器包含至少7 個極及普通阻抗轉換器。 34. 如申請專利範圍第2 8項所述之糸統，其中該第二過 濾裝置包含7個或更多個極的濾波I。 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 --- - I - n I ^ n I I - I ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 35. 如申請專利範圍第2 8項所述之/糸統其中該第一調 變載波產生一至少16.4ΚΗζ的頻率。 36. 如申請專利範圍第2 8項所述之糸統其中該第二調 變載波產生一至少高於該第一調變載波500Hz的頻率 Ο 37. 如申請專利範圍第2 8項所述之糸統其中該第二調 變載波產生一是偽隨機地改變大約+/-100HZ的頻率。 38. 如申請專利範圍第2 8項所述分糸統，其中該開關式 本紙張尺度適用中周國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 24 A8 B8 C8 D8 3!13〇7 申請專利範圍 低雜訊調變器包含一差動對平衡乘法f式調變器。 --II-----'裝-----—訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 39.如申請專利範圍第3 0項所述之条統，其中該第二開 關式低雜訊調變器包含一被連接至該第一上邊帶訊號 之反轉極的類比開關。 4(1·一種大約50Hz至大約15KHZ之一原始轚頻訊號之擾頻 加密的方法該方法包含如下之步驟： 產生一第一調變載波訊號，該第一調變載波訊號具 有一比在該原始聲頻訊號中之最高頻率更高的頻率； 正交調變該原始聲頻訊號至一第一下邊帶訊號； 從該調變訊號濾出該第一調變頻率及所有它的諧波 、該上邊帶訊號及所有它的諧波並且通過該第一下邊 帶訊號； 產生一第二調變載波頻率，該第二調變載波頻率具 有一比該第一調變頻率較高的頻率； K該第二調變載波頻率來雙邊帶調變該第一下邊帶 訊號來產生一第二調變頻率、一第二上邊帶訊號和一 第二下邊帶訊號； 經濟部中夬榡举局員工消費合作社印製 濾出該第二調變頻率、該第二上邊帶訊號及該第二 下邊帶訊號來通過該第二下邊帶訊號來產生一擾頻加 密聲頻訊號。 、. ) 41. 如申請專利範圍第4 ◦項所述之方缚/，其中該第一和 / 第二調變載波產生器包含方波產生器·。 42. 如申請專利範圍第4 0項所述之方法，其中該等雙邊 帶調變器包含一開關式低雜訊調變器。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 311307 A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍 . \ .... i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 43.如申請專利範圍第4 0項所述之^法&其中該從該雙 邊帶訊號減出該第-調變頻率及W它的諧波、該上 违帶訊號及所有它的諧波並且通過該下邊帶訊號使用 —橢圓形濾波器，該橢圓形濾波器包含至少7個極和 一被調整至刻出該第一載波頻率的I調刻度。 / 、 44 .如申請專利範圍第4 0項所逑考/方手，其中該從該雙 邊帶訊號濾出該第一調變頻率及所有它的諧波、該上 邊帶訊號及所有它的諧波並且通過該下邊帶訊號使用 一有源濾波器，該有源濾波器包含至少7傾極及普通 阻抗轉換器。 45.如申請專利範圍第40項所述之/法，/其中第二調變 頻率、一第二上邊帶訊號和一第二下/邊帶訊號的第二 過濾包含7値或更多個極的濾波器。一、 46 .如申請專利範圍第4 ◦項所述之方法，其中該第一調 變載波產生一至少16.4KHZ的頻率 47 如申請專利範圍第4 0項所述之方法，其中該第二調 變載波產生一高於該第一調變頻率之_率至少50Hz的 頻率。 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 45 如申請專利範圍第4 〇項所述之方法，其中該第二調 變載波產生一是偽隨機地改變大約實質地相等於19KHz 之頻率的頻率。 ，-、'、 / i 49. 如申請專利範圍第4 〇項所述之方法i其中該開關式 低雜訊調變器包含一差動對，平衡"S法器式調變器。 ,,.一\ 50. 如申請專利範圍第4 〇項所述之方法，其中該開關式 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉八4規格（210X297公釐） ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 311307 申請專利範圍 低雜訊調變器包含一被連接至該上邊帶訊號之一正極 和一負極的類比開關。 tflfti fan· ml ^il^i I aa^lf flm mi vm^i m 1 T. 0¾ 、v*t (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 27