好莱坞女明星的发明专利及争议——谁最早发明了跳频技术?（二）

对于海蒂拉玛申请的“跳频技术”专利，科学界一直存在各种争议。

最常听到的说法，是说她的专利由于其军事潜力而被美国专利局列为机密，从而没有被及时实用。但是有人指出，这个细节并不正确，只是为了增加故事的戏剧效果。更重要的争议则是有很多科学家认为，拉玛并不是第一个想出跳频点子的，更早想出“跳频技术”这个点子的人其实有很多，有的还已经申请了专利。

1940年9月，在拉玛和安泰尔提交专利申请的前一年，曾在哈佛大学完成物理学研究生课程并在第一次世界大战期间在哈蒙德实验室从事鱼雷制导系统研究的埃里森·普林顿（EllisonPurington）提交了一份''减少干扰的系统''的专利申请。在这项1942年授予的专利（美国专利2,294,129）中，普林顿提出''摆动''载波频率，以减少其他发射器对信号的干扰能力。普林顿的频率摆动和拉玛的跳频之间似乎没有实质性的区别，只是跳频系统在比普林顿设想的更宽的带宽上跳动。

普林顿的灵光一现也并不是唯一的。1943年1月，在拉马尔和安泰尔获得专利的五个月后，美国陆军信号部队军官亨利·哈钦森（HenryHutchinson）申请了一种''语音隐私装置''，涉及''在通信中，特别是在电话电路中保持秘密的手段''。与拉马尔-安泰尔的专利一样，哈钦森的专利也采用了跳频技术；他的方案利用一个密码机，按要求产生一个伪随机跳频序列，而不是采用弹奏钢琴纸卷。在这种情况下，该申请被置于保密令之下，一直等到1950年，哈钦森才获得美国专利2,495,727。

当时，哈钦森列出了十几项可追溯到20世纪20年代的秘密通信系统专利。在这份清单中，几乎所有的专利都来自西电公司、美国电话电报公司（AT&T）或贝尔实验室。哈钦森的清单显示，1940年普林顿已经获得了一项专利（美国专利2,204,050），其保密方案包含了频率摆动的概念，因此可以称为跳频。更早的一项普林顿专利（美国专利1,992,441，来自1935年，被哈钦森忽略）也利用了频率摆动。

尽管哈钦森的清单中列了不少，但他漏掉了荷兰发明家威廉·布罗特耶斯（WillemBroertjes）的专利，他于1929年10月11日在德国提交了一份''在无线电报信息传输中保持机密的方法''的专利申请。一个月后，布罗特耶斯在美国提出申请，并于1932年获得美国专利1,869,659。他在申请中写道：''已知的保密方法在大多数情况下是通过编码或密码和定期修改的传输频率来操作的，这些频率是通过接收装置来接收的，接收装置的调谐也是同步修改的。

那么，根据布罗特耶斯的说法，改变传输频率的想法已经很普遍了，但他认为这种方法并不能阻止信息的截获和破译，因为一个宽带接收器可以接收到所有的频率上的信号。正如拉玛和安泰尔后来所做的那样，布罗特耶斯随后提出了一个系统，其中一些''工作频率''，只有发送方和接收方知道，可以以''随机或可变的方式''变化。他写道：“在这种方法中，由于未经授权的接收器一开始只调到一个单一的频率上，只接收到信息中不相干的部分，从而确保了保密性。”

布罗特耶斯在1929年申请的专利中描述了一种用于安全通信的跳频形式，比拉玛·安泰尔的申请早十几年

布罗特耶斯的发明证明了跳频概念早在二战前就在德国出现了。

发明和发现的基本法则是需要追溯''没有限制的优先权链''，确保要找出这个发明点子的源头。布罗特耶斯的发明还不能说是跳频技术的源头。

我们还可以找到一个名叫艾默力·里昂·查菲（Emory-LeonChaffee）的人，他是哈佛大学的物理学家，曾与普林顿在哈蒙德实验室共事。在一份1922年提交但在1927年才获得批准的专利申请中（美国专利1,642,663），查菲描述了一种“无线电通信系统”，该系统建议以“不稳定的方式”摇摆载波频率，以提供保密性。

我们还可以找到更早的发明人，这是一个AT&T的团队，该团队由奥托·B·布莱克威尔（OttoB.Blackwell）、德洛斯·K·马丁（DeLossK.Martin）和吉尔伯特·S·弗纳姆（GilbertS.Vernam）组成，他们的专利不仅早于哈钦森清单上的所有发明人，而且还预见到了布罗特耶斯和拉玛-安泰尔发明的许多特征。1920年12月18日，该团队提交了一份''保密通信系统''的专利申请。最终于1926年9月7日获得美国专利1,598,673。

布莱克威尔等的专利，该系统预见到了后来跳频方案的关键方面，包括通过在电报带上打随机孔来改变频率

作者写道：迄今为止，在某些类型的信号系统中，利用高频波作为传输信号的机制，信号是由确定的高频或波长的电磁波传输的，任何调谐到这个波长的接收站都可能接收到这个信号。在本发明中，通过在多个不同频率的波上传输信号来获得保密性，信息的连续部分在不同频率的波上传输，据此，调谐到所述频率之一的站只接收一部分信号，因此无法理解通信的内容。

作者继续说，频率转换''不是以循环的顺序完成的，而是以随机和可变的方式''。拉玛-安泰尔的专利讲的是用钢琴纸卷，而AT&T团队成员采用了带有随机打孔的穿孔电报带来控制频率跳动。从技术角度来看，他们的电子实现在各方面都优于拉玛-安泰尔的版本，也优于贝尔实验室的其他专利。

另外，《破译者》一书的作者大卫·卡恩在他的文章《密码学和扩频的起源》中写道，1929年，一位波兰工程师伦纳德·达尼列维奇(LeonardDanilewicz)向波兰军队提出了一个秘密无线电报系统，他后来哀叹道：''不幸的是，这个系统没有或得接受，因为它是一个真正野蛮的想法，包括不断改变发射机频率。''

20世纪30年代，一位瑞士发明家古斯塔夫·瓜内拉（GustavGuanella）提出了一个类似的想法，1935年，两位德律风根（Telefunken）的工程师保罗·科托夫斯基（PaulKotowski）和库尔特·丹尼尔（KurtDannehl）申请了一项专利，用于将语音信号隐藏在一个“由旋转发电机产生的类似噪音的宽带信号”之下。在第二次世界大战期间，扩频设备已经在双方的行动中。它们主要用于雷达，在那里发射器和接收器的同步不是问题（因为发射器和接收器在同一地点）。战争期间最著名的跳频使用是超机密的SIGSALY系统，它在1944年实现了了罗斯福和丘吉尔的保密电话交谈。

SIGSALY的工作原理非常复杂。汞蒸气灯产生完全随机的''白噪声''。大多数工程师试图压制噪音；而SIGSALY的设计者使用了它。他们每秒对噪声水平进行50次采样，并将其记录在黑胶盘上，基本上是唱片母版。然后，黑胶唱片对后来添加到语音信号中的随机数字进行编码。这些磁盘发挥了与安泰尔的钢琴纸卷相同的作用；一张被送到华盛顿，另一张在高度安全的情况下被送到伦敦。华盛顿和伦敦的磁盘之间的同步是由石英晶体振荡器完成的，它们独立地调谐到国家标准局的计时信号，在对话的指定时刻启动两个SIGSALY站。磁盘在使用一次后就被销毁了。人们必须承认，SIGSALY比钢琴纸卷要复杂得多。

事实上，SIGSALY的设计者在电子通信方面实现了不少于8项重大创新。有人认为这是继原子弹和雷达之后，第二次世界大战中最伟大的技术成就。战后，麻省理工学院继续开发了扩频技术。

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关于海蒂·拉玛与跳频技术的发明，这是第二篇，后面还有一篇，主要关注这个问题：海蒂·拉玛和乔治·安泰尔的发明，到底份量多重，能不能就这么放到他俩或拉玛头上。女主好看照片先不多放，最后一篇将有惊喜。

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