CN103293492B - 一种磁信号检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁信号检测装置及方法。本发明的磁信号检测装置包括：磁传感装置、检测装置；所述磁传感装置用于将磁信号转换为电信号传输并传输给所述检测单元；所述检测装置用于检测所述电信号的眼图参数并将该眼图参数与其预设的阀值比较，判断所述磁信号是否合法。本发明的磁信号检测装置约束近场通讯时的磁场信号完整性，保证磁场信号的解码效果，并能够判断空口磁场信号质量是否合符合预定规范格式。
Description
技术领域
本发明涉及近场通讯领域，尤其涉及到一种磁信号检测装及方法。
背景技术
移动支付是目前市场上出现的新兴技术和产业，其中，2.4G移动支付技术解决方案，是整个移动支付领域中的重要成果之一，该技术采用磁场信号检测的方式，实现通讯距离的有效控制。
该磁场信号检测***包括信号发起方(通常指读写器)和信号响应方(通常指装载有射频装置的移动终端)，信号发起方发送磁场信号，该信号包含发起方身份识别码等信息，信号响应方检测该磁场信号强度，并尝试解码进而获取该信号的相关信息，只有当磁场信号强度达到响应方预设的门限，并且发起方与响应方能够正确交互相关信息时，发起方才可以激活响应方进入交易阶段。
但是，由于信号发起方的设计参数不同，导致其发送出的空口信号质量有较大的差异，进而影响信号响应方的解码效果，所以需要对信号发起方发送的空口磁信号质量进行规范，使得不同发起方和不同响应方，只要在制定的规范内，就可达到互联互通效果，而规范的前提是要能有效的测试磁信号的质量。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是，提供一种磁信号检测装置及方法，能够有效的测试出磁信号的质量，从而使得信号发起方发送的空口信号达到预定的规范，保证了通信的质量。
为解决上述技术问题，本发明提供一种磁信号检测装置，其具体技术方案如下：
一种磁信号检测装置，其特征在于，包括磁传感装置和检测装置所述磁传感装置用于将磁信号转换为电信号传输并传输给所述检测装置；所述检测装置用于检测所述电信号的眼图参数并将该眼图参数与其预设的阈值比较，判断所述磁信号是否符合预定的规范格式。
进一步地，所述检测装置包括数字示波器和参数比较单元，所述数字示波器用于接收并显示所述电信号；所述参数比较单元用于读取所述数字示波器显示的电信号的眼图参数，并将该眼图参数与其预设的阈值比较，判断所述磁信号是否符合预订的规范格式。
进一步地，所述磁信号检测装置还包括放大滤波模块，所述放大滤波模块用于将所述磁传感装置传输的电信号进行放大滤波后传输给所述检测装置。
进一步地，所述磁传感装置为霍尔器件、磁阻器件、绕线线圈或印制线圈。
为了解决上述的技术问题，本发明还提供了一种磁信号检测方法，其具体技术方案如下：
一种磁信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
磁传感装置感应磁信号并将其转换为电信号传输给检测装置；
检测装置检测所述电信号的眼图参数并判断该眼图参数是否在其对应的预设阈值范围内；
当所述眼图参数都在其对应的预设阈值范围内，则判断所述磁信号合预定的规范格式。
进一步地，所述检测装置检测所述电信号的眼图参数并判断该眼图参数是否在其对应的预设阈值范围内的处理过程具体包括：
数字示波器接收并显示所述电信号；
参数比较单元读取所述数字示波器显示的电信号的眼图参数，并将该眼图参数与其预设的阈值比较。
进一步地，所述检测装置检测所述电信号的眼图参数并判断该眼图参数是否在其对应的预设阈值范围内的处理过程具体包括：
确定眼图参数中眼图开启度的阈值、眼图交叉分散度阈值和眼图不对称度的阈值；
检测装置至少检测电信号的眼图开启度、眼图交叉分散度以及眼图不对称度；
判断所述眼图开启度是否在眼图开启度阈值范围内，所述眼图交叉分散度是否在眼图交叉分散度阈值范围内，以及所述眼图不对称度是否在眼图不对称度阈值的范围内。
进一步地，所述确定眼图开启度阈值包括以下步骤：
设置参数可配置的磁信号发起方，选取若干响应方检测该磁信号发起方发送的磁信号，尝试解码，并判断其误码率；
设置磁信号发起方参数，改变眼图开启度，使响应方解码误码率恰好为临界值，此时对应的眼图开启度即为眼图开启度阈值。
进一步地，所述确定眼图交叉分散度阈值包括以下步骤：
设置参数可配置的磁信号发起方，选取若干响应方检测该磁信号发起方发送的磁信号，尝试解码，并判断其误码率；
设置磁信号发起方参数，改变眼图交叉点发散度，使响应方解码误码率恰好为临界值，此时对应的交叉点发散度即为交叉点发散度阈值。
进一步地，所述确定眼图不对称度阈值包括以下步骤：
设置参数可配置的磁信号发起方，选取若干响应方检测该磁信号发起方发送的磁信号，尝试解码，并判断其误码率；
设置磁信号发起方参数，改变眼图不对称度，使响应方解码误码率恰好为临界值，此时对应的眼图不对称度即为眼图不对称阈值。
进一步地，所述当所述眼图参数都在其对应的预设阈值范围内，则判断所述磁信号符合预定的规范格式的处理过程具体包括：
当眼图开启度不小于眼图开启度阈值，眼图交叉分散度不大于眼图交叉分散度阈值,所述眼图不对称度不大于眼图不对称度阈值时，则判断所述磁信号符合预定的规范格式。
进一步地，所述磁传感装置感应磁信号并将其转换为电信号后还包括以下处理过程：
将所述电信号滤波放大处理后传输给所述检测装置。
本发明的有益效果是：
本发明磁信号检测装置设置磁传感装置使磁信号转换为电信号方便磁信号的测试，避免直接测试磁信号所产生的误差，设置检测装置检测电信号的眼图参数并与对应的阈值比较，能够准确的测试出磁信号的完整性，设置放大滤波模块能使转换后的电信号质量更好，有利于眼图参数的采集和磁信号质量是否合法或磁信号是否符合预定的规范格式的判断。
附图说明
图1为本发明实施例一的一种磁信号检测装置结构示意图；
图2为本发明实施例二的一种磁信号检测装置结构示意图；
图3为本发明实施例三的一种磁信号检测装置结构示意图；
图4为本发明实施例四的磁信号检测方法的框架流程图；
图5为本发明实施例四的眼图示意图；
图6为本发明实施例四的眼图开启度示意图；
图7为本发明实施例四的眼图交叉分散度示意图；
图8为本发明实施例四的眼图不对称度示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
请参考图1，为本实施的磁信号检测装置。本实施方式的磁信号检测装置，包括：磁传感装置、检测装置；所述磁传感装置用于将磁信号转换为电信号传输并传输给检测装置；所述检测装置用于检测所述电信号的眼图参数并将该眼图参数与其预设的阈值比较，判断所述磁信号是否符合预定的规范格式。
该磁信号检测装置通过磁传感器将待测的磁信号转换为电信号，然后利用检测装置来检测该电信号的眼图参数，如：眼图开启度、眼图交叉分散度、眼图不对称度；并将眼图参数与其对应的预设阈值比较，如：将眼图开启度与眼图开启度阈值比较，将眼图交叉分散度与眼图交叉分散度阈值比较，眼图不对称度与眼图不对称度阈值比较，来判断待测的磁信号是否符合预定的规范格式，当检测到的眼图开启度不小于于眼图开启度阈值、眼图交叉分散度不大于眼图交叉分散度阈值、眼图不对称度不大于眼图不对称度阈值时，则判断待测的磁信号是符合预订的规范格式。本实施例的磁信号检测装置中的磁传感装置可以为霍尔器件、磁阻器件、绕线线圈或印制线圈。
实施例二：
如图2所示，为本实施例的磁信号检测装置。本实施例磁信号检测装置包括：磁传感装置、检测装置；所述磁传感装置用于将磁信号转换为电信号传输并传输给检测装置；所述检测装置用于检测所述电信号的眼图参数并将该眼图参数与其预设的阈值比较，判断所述磁信号符合预定的规范格式；其中所述检测装置包括数字示波器和参数比较单元，所述数字示波器用于接收并显示所述电信号；所述参数比较单元用于读取所述数字示波器显示的电信号的眼图参数，并将该眼图参数与其预设的阈值比较，判断待测磁信号是否符合预订的规范格式。
该磁信号检测装置通过磁传感器将待测的磁信号转换为电信号，然后传输给数字示波器显示其眼图参数，如：眼图开启度、眼图交叉分散度、眼图不对称度等，此时参数比较单元获取数字示波器中的眼图参数并将眼图参数与其对应的预设阈值比较，如参数比较单元从数字示波器中获取眼图开启度、眼图交叉分散度、眼图不对称度，然后将眼图开启度与眼图开启度阈值比较，将眼图交叉分散度与眼图交叉分散度阈值比较，眼图不对称度与眼图不对称度阈值比较。若检测到的眼图参数均在其预设阈值范围内则判断待测磁信号是符合预定的规范格式的，如当检测到的眼图开启度不小于于眼图开启度阈值、眼图交叉分散度不大于眼图交叉分散度阈值、眼图不对称度不大于眼图不对称度阈值时，则判断待测的磁信号是符合预订的规范格式。本实施例的磁信号检测装置中的磁传感装置可以为霍尔器件、磁阻器件、绕线线圈或印制线圈
实施例三：
如图3所示，在实施例一和实施例二的磁信号检测装置基础上，本实施例的磁信号检测装置还可以包括放大滤波模块，用于将所述磁传感装置传输的电信号进行放大滤波后传输给所述检测装置。将电信经过放大滤波处理后能够精确的采集到该店信号的眼图参数，从而准确的判断待测磁信号是否符合预定的规范格式。本实施例的磁信号检测装置中的磁传感装置可以为霍尔器件、磁阻器件、绕线线圈或印制线圈。
实施例四：
如图4所示，本实施方式的磁信号检测方法，包括以下步骤：
磁传感装置感应磁信号并将其转换为电信号传输给检测装置；
检测装置检测所述电信号的眼图参数并判断该眼图参数是否在其对应的预设阈值范围内；
当所述眼图参数都在其对应的预设阈值范围内，则判断所述磁信号符合预定的规范格式。
本实施例的磁信号检测方法中检测装置检测所述电信号的眼图参数并判断该眼图参数是否在其对应的预设阈值范围内的处理过程具体包括：
数字示波器接收并显示所述电信号；
参数比较单元读取所述数字示波器显示的电信号的眼图参数，并将该眼图参数与其预设的阈值比较。
本实施例磁信号检测方法中检测装置检测所述电信号的眼图参数并判断该眼图参数是否在其对应的预设阈值范围内的处理过程具体包括：
确定眼图参数中眼图开启度的阈值、眼图交叉分散度阈值和眼图不对称度的阈值；
检测装置至少检测电信号的眼图开启度、眼图交叉分散度以及眼图不对称度；
判断所述眼图开启度是否在眼图开启度阈值范围内，所述眼图交叉分散度是否在眼图交叉分散度阈值范围内，以及所述眼图不对称度是否在眼图不对称度阈值的范围内。
本实例的磁信号检测方法中眼图开启度阈值、眼图交叉分散度阈值、眼图不对称度阈值这三个预设阈值的确定包括以下步骤：
设置参数可配置的磁信号发起方，选取若干响应方检测该磁信号发起方发送的磁信号，尝试解码，并判断其误码率；
设置磁信号发起方参数，改变眼图开启度，使响应方解码误码率恰好为临界值，此时对应的眼图开启度即为眼图开启度阈值；
设置磁信号发起方参数，改变眼图交叉点发散度，使响应方解码误码率恰好为临界值，此时对应的交叉点发散度即为交叉点发散度阈值；
设置磁信号发起方参数，改变眼图不对称度，使响应方解码误码率恰好为临界值，此时对应的眼图不对称度即为眼图不对称阈值。
本实施例的磁信号检测方法中磁传感装置感应磁信号并将其转换为电信号后还包括以下的处理过程：
将所述电信号滤波放大处理后传输给所述检测装置。
以上磁信号检测方法中当所述眼图参数都在其对应的预设阈值范围内，则判断所述磁信号符合预定的规范格式的处理过程具体包括：
当所述眼图参数都在其对应的预设阈值范围内，则判断所述磁信号符合预定的规范格式的处理过程具体包括：
当眼图开启度不小于眼图开启度阈值，眼图交叉分散度不大于眼图交叉分散度阈值,所述眼图不对称度不大于眼图不对称度阈值时，则判断所述磁信号符合预定的规范格式。
本实施例的磁信号检测方法中可以对单个或者多个眼图参数进行测试并根据检测到的眼图参数和对应的预设阈值相比较。检测越多的眼图参数越能精确的检测待测磁信号是否符合预定的规范格式。当检测多个眼图参数的情况下在眼图参数和预设阈值判断的过程中，可以设定多个参数中的几个参数在预设阈值范围内，则判断磁信号是符合预定的规范格式的；也可以设定当检测的眼图参数均在其对应的预设阈值中才可判断磁信号是符合预定的规范格式的；当然后者判断过程更精确。
以下是在上述的基础上详细说明本发明磁信号检测方法：
步骤一、用磁传感器检测待测磁信号发起方发送的磁场信号，磁传感器将磁信号转换成电信号后由数字示波器采集并显示；
步骤二、设置数字示波器为余晖模式，读取数字示波器采集到的信号眼图，分别测量眼图开启度k、交叉点发散度tj以及眼图不对称度tr、tf以及trf，眼图如图4所示，经测量，U++U-＝4V，2△U＝1V，通过公式计算得眼图开启度k＝75％；经测量，tj＝50us，所以交叉点发散度tj＝50us；经测量，tr＝15us，tf＝20us，所以，眼图不对称度trf＝|tr-tf|＝5us。
步骤三、参数比较单元将上述测量和计算的眼图参数结果与预设的参数阈值进行比较，阈值范围内则待测发起方合格，不在阈值范围内，则待测发起方不合格。具体比较过程如下：
如图5所示，当误码率为BER0＝95％时对应的眼图开启度阈值为所以上面实例中的眼图开启度为75％>50％，满足阈值范围；
如图6所示，当误码率为BER0＝95％时对应的交叉点发散度阈值为tj0＝60us，所以上述眼图交叉点发散度为50us<60us，满足阈值范围；
如图7所示，当误码率为BER0＝95％时对应的眼图上升时间tr＝20us，下降时间tf＝30us，上升时间与下降时间差trf0＝10us，所以对应的眼图不对称度阈值分别为trf0＝10us，所以上述实例中的眼图不对称度参数trf＝|tr-tf|＝5us<10us，满足阈值范围；
综上所述检测到的眼图参数均在预设阈值范围内，可判定待测的磁信号是符合预定的规范格式的。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种磁信号检测装置，其特征在于，包括磁传感装置和检测装置所述磁传感装置用于将信号发起方发送的磁信号转换为电信号并传输给所述检测装置；所述检测装置用于检测所述电信号的眼图参数并将该眼图参数与其预设的阈值比较，判断所述磁信号是否符合预定的规范格式。
2.如权利要求1所述的磁信号检测装置，其特征在于，所述检测装置包括数字示波器和参数比较单元，所述数字示波器用于接收并显示所述电信号；所述参数比较单元用于读取所述数字示波器显示的电信号的眼图参数，并将该眼图参数与其预设的阈值比较，判断所述磁信号是否符合预订的规范格式。
3.如权利要求1或2所述的磁信号检测装置，其特征在于，还包括放大滤波模块，所述放大滤波模块用于将所述磁传感装置传输的电信号进行放大滤波后传输给所述检测装置。
4.如权利要求1或2所述的磁信号检测装置，其特征在于，所述磁传感装置为霍尔器件、磁阻器件、绕线线圈或印制线圈。
5.一种磁信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
磁传感装置感应信号发起方发送的磁信号并将其转换为电信号传输给检测装置；
检测装置检测所述电信号的眼图参数并判断该眼图参数是否在其对应的预设阈值范围内；
当所述眼图参数都在其对应的预设阈值范围内，则判断所述磁信号符合预定的规范格式。
6.如权利要求5所述的磁信号检测方法，其特征在于，所述检测装置检测所述电信号的眼图参数并判断该眼图参数是否在其对应的预设阈值范围内的处理过程具体包括：
数字示波器接收并显示所述电信号；
参数比较单元读取所述数字示波器显示的电信号的眼图参数，并将该眼图参数与其预设的阈值比较。
7.如权利要求5所述的磁信号检测方法，其特征在于，
所述检测装置检测所述电信号的眼图参数并判断该眼图参数是否在其对应的预设阈值范围内的处理过程具体包括：
确定眼图参数中眼图开启度的阈值、眼图交叉分散度阈值和眼图不对称度的阈值；
检测装置至少检测电信号的眼图开启度、眼图交叉分散度以及眼图不对称度；
判断所述眼图开启度是否在眼图开启度阈值范围内，所述眼图交叉分散度是否在眼图交叉分散度阈值范围内，以及所述眼图不对称度是否在眼图不对称度阈值的范围内。
8.如权利要求7所示的磁信号检测方法，其特征在于，所述确定眼图开启度阈值包括以下步骤：
设置参数可配置的磁信号发起方，选取若干响应方检测该磁信号发起方发送的磁信号，尝试解码，并判断其误码率；
设置磁信号发起方参数，改变眼图开启度，使响应方解码误码率恰好为临界值，此时对应的眼图开启度即为眼图开启度阈值。
9.如权利要求7所述的磁信号检测方法，其特征在于，所述确定眼图交叉分散度阈值包括以下步骤：
设置参数可配置的磁信号发起方，选取若干响应方检测该磁信号发起方发送的磁信号，尝试解码，并判断其误码率；
设置磁信号发起方参数，改变眼图交叉点发散度，使响应方解码误码率恰好为临界值，此时对应的交叉点发散度即为交叉点发散度阈值。
10.如权利要求7所述的磁信号检测方法，其特征在于，所述确定眼图不对称度阈值包括以下步骤：
设置参数可配置的磁信号发起方，选取若干响应方检测该磁信号发起方发送的磁信号，尝试解码，并判断其误码率；
设置磁信号发起方参数，改变眼图不对称度，使响应方解码误码率恰好为临界值，此时对应的眼图不对称度即为眼图不对称阈值。
11.如权利要求7所述的磁信号检测方法，其特征在于，所述当所述眼图参数都在其对应的预设阈值范围内，则判断所述磁信号符合预定的规范格式的处理过程具体包括：
当眼图开启度不小于眼图开启度阈值，眼图交叉分散度不大于眼图交叉分散度阈值,所述眼图不对称度不大于眼图不对称度阈值时，则判断所述磁信号符合预定的规范格式。
12.如权利要求5-11任一项所述的磁信号检测方法，其特征在于，所述磁传感装置感应磁信号并将其转换为电信号后还包括以下处理过程：
将所述电信号滤波放大处理后传输给所述检测装置。
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