CN105550740B - 非接触式ic卡及其运作方法、读卡器及其读卡方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种非接触式IC卡及其运作方法，采集由外部信号激励而产生的第一电压信号；将所述第一电压信号解调并得到解调信号；根据所述解调信号生成第一调制信号，根据所述第一电压信号与预设信号的关系而产生相应的第二调制信号；将第一调制信号和第二调制信号调制到第二电压信号形成反馈信号。该非接触式IC卡及其运作方法可有效保护卡内信息，提高IC卡安全性。还提供了一种读卡器和读卡方法。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路卡(IC卡)领域，具体而言，本发明涉及一种非接触式IC卡及其运作方法、读卡器及其读卡方法。
背景技术
集成电路(Integrated Circuit，IC)卡内封装有集成电路，用以存储和处理数据。自IC卡诞生以来，经历了从存储卡到智能卡、从接触式IC卡到非接触IC卡的发展过程。非接触IC卡又称射频卡，是世界上最近几年发展起来的一项新技术。非接触IC卡由IC芯片、天线组成，IC芯片与非接触IC卡内置的天线相连，封装在一个标准的PVC卡片内。采用非接触式IC技术，非接触IC卡在一定距离范围靠近读写器(通常为具备对IC卡写数据的读写器)表面，通过电磁波的传递来完成数据的读写操作。当读写器对非接触IC卡进行读写操作时，读写器发出电磁信号，非接触IC卡的射频(Radio Frequency，RF)接口电路检测到读写器发出的电磁信号，在IC芯片的控制下通过RF接口电路与读写器完成信号交换。传统的非接触式IC卡容易被部分功率强大或者具有特殊读卡功能的读卡器非法读写卡内信息，严重危害卡内信息，安全性有待提高。
发明内容
本发明的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是安全性不高的技术缺陷。
本发明提供一种非接触式IC卡运作方法，包括如下步骤：
采集由外部信号激励而产生的第一电压信号；
将所述第一电压信号解调并得到解调信号；
根据所述解调信号生成第一调制信号，根据所述第一电压信号与预设信号的关系而产生相应的第二调制信号；所述预设信号为在合法读卡器的合法激励下天线模块产生的电压信号；
将第一调制信号和第二调制信号调制到第二电压信号形成反馈信号。
本发明中，根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生相应的第二调制信号。
本发明中，所述根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生相应的第二调制信号为：
判断所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的差是否超过设定电压阈值，若是则产生相应的第二调制信号。
本发明中，包括多于一个的设定电压阈值，每个设定电压阈值具有相应的第二调制信号。
本发明中，根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生随机的第二调制信号。
本发明中，所述根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生随机的第二调制信号为：
判断所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的差是否超过设定电压阈值，若是则产生随机的第二调制信号。
本发明中，所述第二调制信号具有设定的特征标识。
本发明中，所述第二调制信号具有设定的特征频率。
本发明中，在采集由外部信号激励而产生的第一电压信号之前，还对所述第一电压信号进行整流。
本发明中，采集由外部信号激励而产生的第一电压信号之前，还包括步骤：
在外界开关触发事件触发下使得非接触式IC卡形成可通电环路。
本发明还提供一种非接触式IC卡，包括：
采集模块，用于采集由外部信号激励而产生的第一电压信号；
解调模块，用于将所述第一电压信号解调并得到解调信号；
处理模块，用于根据所述解调信号生成第一调制信号，根据所述第一电压信号与预设信号的关系而产生相应的第二调制信号；所述预设信号为在合法读卡器的合法激励下天线模块产生的电压信号；
及
调制模块，用于将第一调制信号和第二调制信号调制到第二电压信号形成反馈信号。
本发明中，所述处理模块根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生相应的第二调制信号。
本发明中，所述根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生相应的第二调制信号为：
判断所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的差是否超过设定电压阈值，若是则产生相应的第二调制信号。
本发明中，包括多于一个的设定电压阈值，每个设定电压阈值具有相应的第二调制信号。
本发明中，所述处理模块根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生随机的第二调制信号。
本发明中，所述根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生随机的第二调制信号为：
判断所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的差是否超过设定电压阈值，若是则产生随机的第二调制信号。
本发明中，所述第二调制信号具有设定的特征标识。
本发明中，所述第二调制信号具有设定的特征频率。
本发明中，还包括整流模块；在所述采样模块采集由外部信号激励而产生的第一电压信号之前，所述整流模块还对所述第一电压信号进行整流。
本发明中，还包括开关模块；所述开关模块在外界开关触发事件触发下使得非接触式IC卡形成可通电环路。
本发明中，还包括天线模块，所述天线模块由外部信号激励而产生第一电压信号。
本发明中，所述天线模块还将反馈信号发送。
本发明还提供一种读卡方法，包括如下步骤：
接收非接触式IC卡发送的反馈信号；所述反馈信号包括所述非接触式IC卡调制到第二电压信号的第一调制信号和第二调制信号；
将所述反馈信号解调得到第一解调信号和第二解调信号；所述第一解调信号和第二解调信号分别对应所述第一调制信号和第二调制信号。
本发明中，所述第二解调信号具有设定的特征标识，通过识别该特征标识而解调得到所述第二解调信号。
本发明中，所述第二调制信号具有设定的特征频率，通过识别该特征频率而解调得到所述第二解调信号。
本发明还提供一种读卡器，包括：
天线模块，用于接收非接触式IC卡发送的反馈信号；所述反馈信号包括所述非接触式IC卡调制到第二电压信号的第一调制信号和第二调制信号；及
解调模块，用于将所述反馈信号解调得到第一解调信号和第二解调信号；所述第一解调信号和第二解调信号分别对应所述第一调制信号和第二调制信号。
本发明中，所述第二解调信号具有设定的特征标识，所述解调模块通过识别该特征标识而解调得到所述第二解调信号。
本发明中，所述第二调制信号具有设定的特征频率，所述解调模块通过识别该特征频率而解调得到所述第二解调信号。
上述的非接触式IC卡及其运作方法，采集由外部信号激励而产生的第一电压信号；将所述第一电压信号解调并得到解调信号；根据所述解调信号生成第一调制信号，根据所述第一电压信号与预设信号的关系而产生相应的第二调制信号；将第一调制信号和第二调制信号调制到第二电压信号形成反馈信号。通过在反馈信号中引入根据所述第一电压信号而形成的第二调制信号，并将第二调制信号混合第一调制信号调制到第二电压信号通过天线模块发送；非法读卡器的读卡信号由于距离原因无法有效控制IC卡接收到的第一电压信号的电压值，因此第一电压信号与预设信号不匹配将将会触发第二调制信号的形成；由于非法读卡器读取到的是第一调制信号和第二调制信号的混合信号，在没有得到特定的分离方法情况下，没法将第一调制信号和第二调制信号分离，从而无法提取实际有用的第一调制信号。在这里，可以将第二调制信号理解为一种加扰信号。该非接触式IC卡及其运作方法可有效保护卡内信息，提高IC卡安全性。
上述的读卡器及其读卡方法，接收非接触式IC卡发送的反馈信号；所述反馈信号包括所述非接触式IC卡调制到第二电压信号的第一调制信号和第二调制信号；将所述反馈信号解调得到第一解调信号和第二解调信号；所述第一解调信号和第二解调信号分别对应所述第一调制信号和第二调制信号。可以通过预设的分离方法(例如通过识别特征标识、特征频率)分离得到分别对应第一调制信号和第二调制信号的第一解调信号和第二解调信号，从而可以过滤掉第二调制信号的干扰得到有用的第一调制信号。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为一个实施例非接触式IC卡模块示意图；
图2为一个实施例整流模块示意图；
图3为一个实施例调制模块示意图；
图4为一个实施例非接触式IC卡运作方法流程图；
图5为一个实施例非接触式IC卡与读卡器交互时的模块示意图；
图6为一个实施例解调模块示意图；
图7为一个实施例读卡器模块示意图；
图8为一个实施例读卡方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，执行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(Personal Communications Service，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(Mobile Internet Device，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。
本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的远端网络设备，其包括但不限于计算机、网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或多个服务器构成的云。在此，云由基于云计算(Cloud Computing)的大量计算机或网络服务器构成，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个超级虚拟计算机。本发明的实施例中，远端网络设备、终端设备与WNS服务器之间可通过任何通信方式实现通信，包括但不限于，基于3GPP、LTE、WIMAX的移动通信、基于TCP/IP、UDP协议的计算机网络通信以及基于蓝牙、红外传输标准的近距无线传输方式。
图1为一个实施例非接触式IC卡模块示意图，以下描述一种非接触式IC卡，其包括：天线模块100、整流模块200、采集模块300、解调模块400、处理模块500、调制模块600，以及时钟提取模块和上电复位模块(图未示)。
天线模块100用于由外部信号激励而产生的第一电压信号U1(例如是13.56MHZ的天线信号)。天线模块100可以包括天线线圈，例如非接触型的静电耦合天线。在外部磁场信号的激励下，天线模块100产生相应的电流信号，并形成相应的第一电压信号U1。
图2为一个实施例整流模块示意图。请结合图1。
整流模块200用于对由外部信号激励而产生的第一电压信号U1进行整流。整流模块200可以包括全波整流电路，例如利用多个可控开关实现的桥式整流电路，可控开关可以采用场效应晶体管。以N型场效应能够晶体管为例，桥式整流电路可以包括第一场效应能够晶体管M1、第二场效应能够晶体管M2、第三场效应能够晶体管M3、第四场效应能够晶体管M4，当ANT1为高电平而ANT2为低电平时，第一场效应能够晶体管M1和第三场效应能够晶体管M3开启，第二场效应能够晶体管M2和第四场效应能够晶体管M4截止，第一场效应能够晶体管M1将ANT2的电压释放，ANT1通过第三场效应能够晶体管M3产生电压；当ANT1为低电平而ANT2为高电平时，第二场效应能够晶体管M2和第四场效应能够晶体管M4开启，第一场效应能够晶体管M1和第三场效应能够晶体管M3截止，第二场效应能够晶体管M2将ANT1的电压释放，ANT2通过第四场效应能够晶体管M4产生电压；从而实现整流。
采集模块300用于采集由外部信号激励而产生的经过整流模块200整流过的第一电压信号U1。采集模块300可以包括电压检测电路，以对整流过的第一电压信号U1进行检测，并得到第一电压信号U1的电压值V1。采集模块将第一电压信号U1的电压值V1传输给处理模块500。
解调模块400用于将第一电压信号U1解调并得到解调信号RX。解调电路可以包括包络检波电路以对第一电压信号U1进行检波，然后经过整形电路的整形输出，完成对第一电压信号U1的解调。解调模块400将解调信号RX传输给处理模块500。
处理模块500用于根据解调信号生成第一调制信号TX1，根据第一电压信号U1与预设信号的关系而产生相应的第二调制信号TX2。处理模块500包括数字控制电路(数字部分)，用于完成对解调信号RX的处理，并根据解调信号RX和第一电压信号U1生成第一调制信号TX1和第二调制信号TX2。处理模块500将载波信号(第二电压信号U2)、第一调制信号TX1和第二调制信号TX2组成的输出信号VOUT传输给调制模块600。
图3为一个实施例调制模块示意图。
调制模块600用于将第一调制信号TX1和第二调制信号TX2调制到第二电压信号U2形成反馈信号。调制模块600可以包括调制电路，调制电路可以包括场效应晶体管M5、场效应晶体管M6、场效应晶体管M7，连接关系见图3。
IC卡的数字部分(处理模块500)首先将同样为13.56MHZ的载波(即第二电压信号U2)进行16分频得到频率为847KHZ的副载波，并将需要发送的数据(即第一调制信号TX1和第二调制信号TX2)进行曼彻斯特编码，其传输率为106kb/s，一位数据所占的时间为9.4微妙，然后调制模块600用已编码过的数据去调制副载波，再用调制后的副载波控制负载开关的接通和断开，对13.56MHZ的载波进行调制，形成最终的输出。
时钟提取模块用于从天线模块100所产生的第一电压信号U1(例如是13.56MHZ的天线信号)中提取出为整个非接触式IC卡系统(例如为处理模块500)提供时钟的时钟信号。时钟提取模块可以包括时钟提取电路，时钟提取电路通常包括场效应晶体管、锁存器和反相器。
上电复位模块用于对处理模块500进行上电复位。在读卡器对IC卡进行读写等操作时，IC卡的数字部分(处理模块500)可能存在电荷的积累，处于一种不稳定的状态，所以在每次上电时，IC卡都要产生一个复位信号，以消除这种不稳定的状态。
非接触式IC卡还可以包括开关模块700，开关模块700在外界开关触发事件触发下使得非接触式IC卡形成可通电环路。开关模块700可以是机械开关也可以是电控开关，例如可以是触摸开关。天线模块100、整流模块200、采集模块300、解调模块400、处理模块500、调制模块600、时钟提取模块和上电复位模块形成可通电环路，开关模块700的开关设置于可通电环路的主电路上。当开关闭合时，可通电环路为处于接通的环路(即环路可导通电流)；当开关断开时，可通电环路为处于断开的环路(即环路不可导通电流)。因此，当IC卡使用者需要使用IC卡时，可以触按开关模块700的开关使得IC卡处于环路可导通状态，从而在靠近读卡器处于磁场内时IC卡处于激活状态(天线模块100产生电压信号)进行数据交互；当IC卡使用者不需要使用IC卡时，并不去触按开关模块700的开关，使得IC卡处于环路断开状态，即使靠近读卡器处于磁场内时IC卡也无法激活，从而保护卡内数据安全。
以下结合上述非接触式IC卡描述一种非接触式IC卡运作方法，图4为一个实施例非接触式IC卡运作方法流程图。
一种非接触式IC卡运作方法，包括如下步骤：
步骤S110：天线模块100由外部信号激励而产生第一电压信号U1。
图5为一个实施例非接触式IC卡与读卡器交互时的模块示意图。
天线模块100可以等效为串联的电阻R2和电感L2，当读卡器发送外部电磁信号到天线模块100时，读卡器调制过读卡器天线10(等效为串联的电阻R1和电感L1)的电流I1，当通过电感L1的电流I1改变时，会在电感L1周围产生变化的磁场。当天线模块100进入到有电感L1产生的变化的磁场中时，会在电感L2上产生第一电压信号U1。其中第一电压信号U1由天线模块100和读卡器天线10之间的互感M和电流I1决定，电流I1越大，第一电压信号U1越大。非法读卡器由于无法直接获知互感M，因而无法获知第一电压信号U1，但其可以通过改变电流I1从而得到改变的第一电压信号U1，当第一电压信号U1符合条件时，IC卡便被激活。
在电感L2上产生的第一电压信号U1会改变电流I2，这样经过读卡器调制过的电流I1可以改变电流I2，解调模块400通过监测第一电压信号U1或电流I2的变化，就可以得到读卡器发送的信号。
步骤S120：整流模块200还对所述第一电压信号U1进行整流。整流模块200可以包括桥式整流电路，该桥式整流电路包括第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3和第四场效应管M4，详见图2。
步骤S130：采集模块300采集由外部信号激励而产生的第一电压信号U1。在本实施例中，采集模块300采集经整流模块200整流后的第一电压信号U1。
步骤S140：解调模块400将第一电压信号U1解调并得到解调信号RX。图6为一个实施例解调模块示意图，解调模块400可以包括解调电路，该解调电路包括检波电路410、低通滤波电路420、高通滤波电路430、比较器电路440和偏置电路450，VREF1和VREF1分别为参考电压。
步骤S150：处理模块500根据解调信号生成第一调制信号TX1，根据第一电压信号U1与预设信号的关系而产生相应的第二调制信号TX2。预设信号为在合法读卡器的合法激励下天线模块100产生的电压信号，通过判断第一电压信号U1和预设信号的关系，可以判断出天线模块100产生的第一电压信号U1是否是在合法读卡器的合法激励下产生的。这是因为非法读卡器通常与IC卡有一段较远的距离，如果需要激励天线模块100，必定在设定频率下增强发射功率(即加大上述的电流I1)，以使天线模块100产生足够的电压使得IC卡内部电路激活。因此，通过判断第一电压信号U1和预设信号的关系，可以判断出天线模块100产生的第一电压信号U1是否是在合法读卡器的合法激励下产生的。如果是在非法激励下产生，则可以产生相应的第二调制信号TX2。
例如，处理模块500可以根据第一电压信号U1的电压值V1与预设信号的电压值的关系而产生相应的第二调制信号TX2。判断第一电压信号U1的电压值V1与预设信号的电压值的差是否超过设定电压阈值，若是则产生相应的第二调制信号TX2。通过判断第一电压信号U1的电压值V1与预设信号的电压值的差是否超过设定阈值，可以判断第一电压信号U1是否比预设信号超出好多(远远超出误差范围)，从而可以判断出第一电压信号U1可能是由非法读卡器所激励产生，进而可以产生相应的第二调制信号TX2。
可以设置多于一个的设定电压阈值，每个设定电压阈值具有相应的第二调制信号TX2。例如可以设置多个设定电压阈值，分别为设定电压阈值Us1、设定电压阈值Us2、设定电压阈值Us3、……设定电压阈值UsN、分别对应第二调制信号TX21、第二调制信号TX22、第二调制信号TX23、……第二调制信号TX2N。第一电压信号U1的电压值V1与预设信号的电压值的差超过设定电压阈值Us1，则产生第二调制信号TX21；第一电压信号U1的电压值V1与预设信号的电压值的差超过设定电压阈值Us2，则产生第二调制信号TX22；……第一电压信号U1的电压值V1与预设信号的电压值的差超过设定电压阈值UsN，则产生第二调制信号TX2N。
为了进一步提高被非法读卡器非法读取的难度，处理模块500可以根据第一电压信号U1的电压值V1与预设信号的电压值的关系而产生随机的第二调制信号TX2。例如可以判断第一电压信号U1的电压值V1与预设信号的电压值的差是否超过设定电压阈值，若是则产生随机的第二调制信号TX2。处理模块500可以通过随机函数以生成随机的第二调制信号TX2。
处理模块500根据第一电压信号U1与预设信号的关系而产生的第二调制信号TX2可以具有设定的特征标识，以使得合法的读卡器可以根据设定的特征标识识别出第二调制信号TX2。例如，第二调制信号TX2具有设定的特征频率，合法的读卡器可以通过过滤掉设定的特征频率的第二调制信号TX2而得到所需的第一调制信号TX1。
步骤S160：调制模块600将第一调制信号TX1和第二调制信号TX2调制到第二电压信号U2形成反馈信号。形成反馈信号后，发送反馈信号给天线模块100。
IC卡的数字部分(处理模块500)首先将同样为13.56MHZ的载波(即第二电压信号U2)进行16分频得到频率为847KHZ的副载波，并将需要发送的数据(包括第一调制信号TX1和第二调制信号TX2)进行曼彻斯特编码，其传输率为106kb/s，一位数据所占的时间为9.4微妙，然后调制模块600用已编码过的数据去调制副载波，再用调制后的副载波控制负载开关的接通和断开，对13.56MHZ的载波进行调制，形成最终的输出。
步骤S170：天线模块100将反馈信号发送。
请结合图5，天线模块100可以等效为串联的电阻R2和电感L2，当天线模块100发送反馈信号时，天线模块100根据调制模块600输出的反馈信号改变负载Z从而调制流过电感L2的电流I2，基于互感原理，会在读卡器天线10(等效为串联的电阻R1和电感L1)产生感生电动势，进而改变读卡器天线10的电流I1，读卡器的解调器通过检测电流I1的变化，可以得到天线模块100发送的反馈信号。
如果非接触式IC卡还包括开关模块700，则采集由外部信号激励而产生的第一电压信号U1之前，还包括步骤：在外界开关触发事件触发下使得非接触式IC卡形成可通电环路，即开关模块700在外界开关触发事件触发下使得非接触式IC卡形成可通电环路。
以下描述一种读卡器，图7为一个实施例读卡器模块示意图。
一种读卡器，包括：天线模块10和解调模块20。
天线模块10用于接收非接触式IC卡发送的反馈信号。反馈信号包括非接触式IC卡调制到第二电压信号U2的第一调制信号TX1和第二调制信号TX2。
解调模块20用于将反馈信号解调得到第一解调信号和第二解调信号。第一解调信号和第二解调信号分别对应第一调制信号TX1和第二调制信号TX2。因此，读卡器的第一解调信号就是IC卡的第一调制信号TX1，读卡器的第二解调信号就是IC卡的第二调制信号TX2。同样，第二解调信号具有设定的特征标识，解调模块通过识别该特征标识而解调得到第二解调信号。本实施例中，第二调制信号TX2具有设定的特征频率，解调模块通过识别该特征频率而解调得到第二解调信号。因此，第二解调信号可以具有设定的特征标识，以使得读卡器可以根据设定的特征标识识别出第二调制信号TX2。例如，第二解调信号具有设定的特征频率，读卡器可以通过过滤掉设定的特征频率的第二解调信号而得到所需的第一解调信号。
上述的非接触式IC卡及其运作方法，采集由外部信号激励而产生的第一电压信号；将所述第一电压信号解调并得到解调信号；根据所述解调信号生成第一调制信号，根据所述第一电压信号与预设信号的关系而产生相应的第二调制信号；将第一调制信号和第二调制信号调制到第二电压信号形成反馈信号。通过在反馈信号中引入根据所述第一电压信号而形成的第二调制信号，并将第二调制信号混合第一调制信号调制到第二电压信号通过天线模块发送；非法读卡器的读卡信号由于距离原因无法有效控制IC卡接收到的第一电压信号的电压值，因此第一电压信号与预设信号不匹配将将会触发第二调制信号的形成；由于非法读卡器读取到的是第一调制信号和第二调制信号的混合信号，在没有得到特定的分离方法情况下，没法将第一调制信号和第二调制信号分离，从而无法提取实际有用的第一调制信号。在这里，可以将第二调制信号理解为一种加扰信号。该非接触式IC卡及其运作方法可有效保护卡内信息，提高IC卡安全性。
以下结合上述读卡器描述一种读卡方法，图8为一个实施例读卡方法流程图。该读卡方法包括如下步骤：
步骤S210：接收非接触式IC卡发送的反馈信号。反馈信号包括非接触式IC卡调制到第二电压信号的第一调制信号TX1和第二调制信号TX2。
步骤S220：将反馈信号解调得到第一解调信号和第二解调信号。第一解调信号和第二解调信号分别对应第一调制信号TX1和第二调制信号TX2。第二解调信号具有设定的特征标识，通过识别该特征标识而解调得到第二解调信号。例如，第二调制信号TX2具有设定的特征频率，通过识别该特征频率而解调得到第二解调信号。
上述的读卡器及其读卡方法，接收非接触式IC卡发送的反馈信号；所述反馈信号包括所述非接触式IC卡调制到第二电压信号的第一调制信号和第二调制信号；将所述反馈信号解调得到第一解调信号和第二解调信号；所述第一解调信号和第二解调信号分别对应所述第一调制信号和第二调制信号。可以通过预设的分离方法(例如通过识别特征标识、特征频率)分离得到分别对应第一调制信号和第二调制信号的第一解调信号和第二解调信号，从而可以过滤掉第二调制信号的干扰得到有用的第一调制信号。
应该理解的是，虽然图4、8的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图4、8中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (28)
1.一种非接触式IC卡运作方法，其特征在于，包括如下步骤：
采集由外部信号激励而产生的第一电压信号；
将所述第一电压信号解调并得到解调信号；
根据所述解调信号生成第一调制信号，根据所述第一电压信号与预设信号的关系而产生相应的第二调制信号；所述预设信号为在合法读卡器的合法激励下天线模块产生的电压信号
将第一调制信号和第二调制信号调制到第二电压信号形成反馈信号。
2.根据权利要求1所述的非接触式IC卡运作方法，其特征在于，根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生相应的第二调制信号。
3.根据权利要求2所述的非接触式IC卡运作方法，其特征在于，所述根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生相应的第二调制信号为：
判断所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的差是否超过设定电压阈值，若是则产生相应的第二调制信号。
4.根据权利要求3所述的非接触式IC卡运作方法，其特征在于，包括多于一个的设定电压阈值，每个设定电压阈值具有相应的第二调制信号。
5.根据权利要求1所述的非接触式IC卡运作方法，其特征在于，根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生随机的第二调制信号。
6.根据权利要求5所述的非接触式IC卡运作方法，其特征在于，所述根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生随机的第二调制信号为：
判断所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的差是否超过设定电压阈值，若是则产生随机的第二调制信号。
7.根据权利要求1所述的非接触式IC卡运作方法，其特征在于，所述第二调制信号具有设定的特征标识。
8.根据权利要求7所述的非接触式IC卡运作方法，其特征在于，所述第二调制信号具有设定的特征频率。
9.根据权利要求1所述的非接触式IC卡运作方法，其特征在于，在采集由外部信号激励而产生的第一电压信号之前，还对所述第一电压信号进行整流。
10.根据权利要求1所述的非接触式IC卡运作方法，其特征在于，采集由外部信号激励而产生的第一电压信号之前，还包括步骤：
在外界开关触发事件触发下使得非接触式IC卡形成可通电环路。
11.一种非接触式IC卡，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集由外部信号激励而产生的第一电压信号；
解调模块，用于将所述第一电压信号解调并得到解调信号；
处理模块，用于根据所述解调信号生成第一调制信号，根据所述第一电压信号与预设信号的关系而产生相应的第二调制信号；所述预设信号为在合法读卡器的合法激励下天线模块产生的电压信号；
及
调制模块，用于将第一调制信号和第二调制信号调制到第二电压信号形成反馈信号。
12.根据权利要求11所述的非接触式IC卡，其特征在于，所述处理模块根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生相应的第二调制信号。
13.根据权利要求12所述的非接触式IC卡，其特征在于，所述根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生相应的第二调制信号为：
判断所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的差是否超过设定电压阈值，若是则产生相应的第二调制信号。
14.根据权利要求13所述的非接触式IC卡，其特征在于，包括多于一个的设定电压阈值，每个设定电压阈值具有相应的第二调制信号。
15.根据权利要求11所述的非接触式IC卡，其特征在于，所述处理模块根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生随机的第二调制信号。
16.根据权利要求15所述的非接触式IC卡，其特征在于，所述根据所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的关系而产生随机的第二调制信号为：
判断所述第一电压信号的电压值与预设信号的电压值的差是否超过设定电压阈值，若是则产生随机的第二调制信号。
17.根据权利要求11所述的非接触式IC卡，其特征在于，所述第二调制信号具有设定的特征标识。
18.根据权利要求17所述的非接触式IC卡，其特征在于，所述第二调制信号具有设定的特征频率。
19.根据权利要求11所述的非接触式IC卡，其特征在于，还包括整流模块；在所述采集模块采集由外部信号激励而产生的第一电压信号之前，所述整流模块还对所述第一电压信号进行整流。
20.根据权利要求11所述的非接触式IC卡，其特征在于，还包括开关模块；所述开关模块在外界开关触发事件触发下使得非接触式IC卡形成可通电环路。
21.根据权利要求11所述的非接触式IC卡，其特征在于，还包括天线模块，所述天线模块由外部信号激励而产生第一电压信号。
22.根据权利要求21所述的非接触式IC卡，其特征在于，所述天线模块还将反馈信号发送。
23.一种读卡方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收非接触式IC卡发送的反馈信号；所述反馈信号包括所述非接触式IC卡调制到第二电压信号的第一调制信号和第二调制信号；
将所述反馈信号解调得到第一解调信号和第二解调信号；所述第一解调信号和第二解调信号分别对应所述第一调制信号和第二调制信号。
24.根据权利要求23所述的读卡方法，其特征在于，所述第二解调信号具有设定的特征标识，通过识别该特征标识而解调得到所述第二解调信号。
25.根据权利要求24所述的读卡方法，其特征在于，所述第二调制信号具有设定的特征频率，通过识别该特征频率而解调得到所述第二解调信号。
26.一种读卡器，其特征在于，包括：
天线模块，用于接收非接触式IC卡发送的反馈信号；所述反馈信号包括所述非接触式IC卡调制到第二电压信号的第一调制信号和第二调制信号；及
解调模块，用于将所述反馈信号解调得到第一解调信号和第二解调信号；所述第一解调信号和第二解调信号分别对应所述第一调制信号和第二调制信号。
27.根据权利要求26所述的读卡器，其特征在于，所述第二解调信号具有设定的特征标识，所述解调模块通过识别该特征标识而解调得到所述第二解调信号。
28.根据权利要求27所述的读卡器，其特征在于，所述第二调制信号具有设定的特征频率，所述解调模块通过识别该特征频率而解调得到所述第二解调信号。
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