CN110659528B - 一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法，其特征在于，所述方法包括：初始化无效信号、解码状态、前比特信号时间的值、解码后磁条数据；获取非标信号上限；获取第一帧前导同步信号、第一帧数据信号；生成平均比特信号时间、前比特信号时间、第二比特信号时间；进行噪声信号判断操作生成第一信号判断结果；第一信号判断结果为有效信号时，进行有效信号判断操作生成第二信号判断结果；第二信号判断结果为有效信号时进行有效信号解码操作；继续提取第三比特直至结束比特数据信号；在当解码状态的值为0时，读卡器向上位机发送解码成功状态信息与解码后磁条数据。本发明方法对干扰信号进行识别、标记，设置非标信号上限提高解码抗扰能力。

Description

一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法

技术领域

本发明涉及磁条卡解码技术领域，尤其涉及一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法。

背景技术

磁条卡目前被广泛地应用于金融交易、身份识别、物流货运等领域。磁条卡通过磁道磁条上的磁性介质进行数据存储。所存储的数据格式是按一种磁条存储编码格式F2F编码格式存储。对磁条卡的解码操作就是在磁力场中进行相对运动从而通过磁电转换将磁介质信息转换为电子信息传输到上位机进行下一步操作或将上位机下发的电子信息通过电磁转换并按F2F编码方式在磁介质中进行存储。实际运用中，如果操作的时候磁头信号受到噪声干扰会对刷卡信号完整性造成变形影响从而造成解码错误，导致刷卡时间加长甚至错刷率增高，影响了交易效率和用户体验度。

发明内容

本发明的目的，就是针对上述技术缺陷，提供一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法。通过使用本发明方法利用数据帧的平均比特信号时间、相邻波形比特持续时间差等判断等方法在解码过程中为数据信号定义出可接受为有效信号的时间阈值范围，增大对有效但变形的信号的接受度；通过无效信号进行累计并设置非标信号上限作为兼容能力的边界，为读卡器的增加了兼容能力可调配的功能。由此即能最大可能地兼容非标准信号，提高恶劣条件解码的兼容性，也能主动对设备进行兼容性适应能力调配。

为实现上述目的，本发明提供了一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法，包括：

步骤1，读卡器初始化无效信号计数器的值为0，初始化解码状态的值为0，初始化前比特信号时间的值为0，初始化解码后磁条数据的值为空；

步骤2，所述读卡器从系统区获取非标信号上限；

步骤3，所述读卡器通过磁头与磁条的相对运动，获取磁条数据的第一帧前导同步信号、第一帧数据信号；

步骤4，所述读卡器根据所述第一帧前导同步信号，进行平均比特信号时间计算，生成平均比特信号时间；

步骤5，所述读卡器根据所述第一帧数据信号，进行第一次前比特信号时间赋值计算，生成所述前比特信号时间；

步骤6，所述读卡器根据所述第一帧数据信号提取第二比特数据信号，提取所述第二比特数据信号的比特信号时间生成第二比特信号时间；

步骤7，所述读卡器根据所述第二比特数据信号、第二比特信号时间、前比特信号时间，进行噪声信号判断操作，生成第一信号判断结果；

步骤8，所述读卡器对所述第一信号判断结果进行判断，当所述第一信号判断结果为有效信号时转至步骤9，当所述第一信号判断结果为噪声信号时将所述无效信号计数器的值加1并转至步骤11；

步骤9，所述读卡器根据平均比特信号时间、前比特信号时间、第二比特信号时间，进行有效信号判断操作，生成第二信号判断结果；

步骤10，所述读卡器对所述第二信号判断结果进行判断，当所述第二信号判断结果为有效信号时转至步骤12，当所述第二信号判断结果为无效信号时将所述无效信号计数器的值加1并转至步骤11；

步骤11，所述读卡器判断所述无效信号计数器的值是否大于所述非标信号上限的值，如果所述无效信号计数器的值大于所述非标信号上限的值则将所述解码状态的值置为1并转至步骤14，如果所述无效信号计数器的值小于或等于所述非标信号上限的值转至步骤13；

步骤12，所述读卡器根据所述第二比特数据信号，进行有效信号解码操作生成第二比特位值，并根据所述第二比特位值对所述解码后磁条数据进行比特位添加操作；

步骤13，所述读卡器根据所述第一帧数据信号，提取第三比特数据信号并对所述第三比特数据信号进行所述噪声信号判断、有效信号判断与有效信号解码，直至提取所述第一帧数据信号的结束比特数据信号并对所述结束比特数据信号完成所述噪声信号判断、有效信号判断与有效信号解码；

步骤14，所述读卡器判断所述解码状态的值是否为0，在当所述解码状态的值为0时，所述读卡器向上位机发送解码成功状态信息与所述解码后磁条数据。

进一步的，所述方法还包括：

在当所述解码状态的值为1时，所述读卡器向上位机发送解码失败状态信息。

进一步的，所述读卡器初始化无效信号计数器的值为0，之前，还包括：

所述读卡器在所述系统区设置并保存非标信号上限、平均比特信号时间门限比例、噪声信号时间下限。

进一步的，所述读卡器根据所述第一帧前导同步信号，进行平均比特信号时间计算，生成平均比特信号时间，具体包括：

所述读卡器根据所述第一帧前导同步信号，提取所述第一帧前导同步信号的信号时间生成第一帧前导同步信号时间；

所述读卡器根据所述第一帧前导同步信号，提取所述第一帧前导同步信号的比特信号总数生成第一帧前导同步信号比特总数；

所述读卡器根据所述第一帧前导同步信号时间除以所述第一帧前导同步信号比特总数的商，生成所述平均比特信号时间。

进一步的，所述读卡器根据所述第一帧数据信号，进行第一次前比特信号时间赋值计算，生成所述前比特信号时间，具体包括：

所述读卡器根据所述第一帧数据信号提取第一比特数据信号；

所述读卡器提取所述第一比特数据信号的比特信号时间生成第一比特信号时间；

所述读卡器根据所述第一比特信号时间对所述前比特信号时间进行重置，生成所述前比特信号时间。

进一步的，所述读卡器根据所述第二比特数据信号、第二比特信号时间、前比特信号时间，进行噪声信号判断操作，生成第一信号判断结果，具体包括：

所述读卡器根据所述第二比特数据信号，对所述第二比特数据信号进行标准磁条编码格式判断操作，生成第一判断结果；

当所述第一判断结果为成功时，所述读卡器根据所述第二比特信号时间、前比特信号时间，对所述第二比特数据信号进行比特信号时间判断操作，生成第二判断结果；

当所诉第二判断结果为成功时，所述读卡器将所述第一信号判断结果的值置为有效信号。

优选的，所述读卡器根据所述第二比特信号时间、前比特信号时间，对所述第二比特数据信号进行比特信号时间判断操作，生成第二判断结果，具体包括：

所述读卡器从所述系统区获取所述噪声信号时间下限；

所述读卡器根据所述第二比特信号时间与所述前比特信号时间的差的绝对值，生成第一临时时间差；

所述读卡器判断所述第一临时时间差是否大于所述噪声信号时间下限，如果所述第一临时时间差大于所述噪声信号时间下限，则将所述第二判断结果的值置为失败；如果所述第一临时时间差小于或等于所述噪声信号时间下限，则将所述第二判断结果的值置为成功并根据所述第二比特信号时间对所述前比特信号时间进行重置。

优选的，所诉方法还包括：

当所诉第一判断结果为失败时，所述读卡器退出所述噪声信号判断操作流程并将所述第一信号判断结果的值置为噪声信号；

当所诉第二判断结果为失败时，所述读卡器退出所述噪声信号判断操作流程并将所述第一信号判断结果的值置为噪声信号。

进一步的，所述读卡器根据平均比特信号时间、前比特信号时间、第二比特信号时间，进行有效信号判断操作，生成第二信号判断结果，具体包括：

所述读卡器从所述系统区获取所述平均比特信号时间门限比例；

所述读卡器根据所述平均比特信号时间与所述平均比特信号时间门限比例的乘积，生成第一信号时间门限；

在当所述第二比特信号时间的值大于或等于所述第一信号时间门限的值时，所述读卡器将所述第二信号判断结果的值置为有效信号。

优选的，所诉方法还包括：

在当所述第二比特信号时间的值小于所述第一信号时间门限的值时，所述读卡器将所述第二信号判断结果的值置为无效信号。

本发明提供一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法，包括了两种干扰信号判断方法：以连续信号的平均比特信号时间作为判断依据的有效信号识别方法和噪声识别方法。对于有效信号识别方法：首先根据第一帧前导同步信号生成平均比特信号时间，由该数值与平均比特信号时间门限比例的乘积生成第一信号时间门限。其次，读卡器获取第一比特数据信号并生成第一比特信号时间，并以第一比特信号时间为前比特信号时间赋值。接着，读卡器获取第二比特数据信号并生成第二比特信号时间。读卡器根据第一信号时间门限、第二比特信号时间对第二比特数据信号进行有效信号识别。对于噪声识别方法，判断规则包括两个：第二比特数据信号波形是否满足磁条卡编码F2F编码格式要求，不满足则信号为噪声；利用第二比特信号与前比特信号的时间差与预设的噪声信号时间下限进行比较，如果绝对值大于噪声信号时间下限，则信号为噪声。读卡器根据有效信号识别与噪声识别两种判别方式对第二比特数据信号进行判断之后，如果判定为无效信号，为最大兼容性考虑，不直接退出解码流程而是将无效信号计数器进行加1处理，直到无效信号计数器大于非标信号上限时说明磁条卡解码环境过于恶劣，应退出操作。从第三比特至最后比特的判断方式均与第二比特的判断流程一致。由上可见，通过本发明方法，不但提供了多种有效信号判断方法，还通过设置平均比特信号时间与无效信号计数器提升了读卡器在恶劣信号干扰环境下的解码的抗干扰能力。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法示意图。

图2为本发明实施例二提供的一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法示意图。

图3为本发明实施例提供的磁条卡编码格式F2F编码格式数据信号示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例一，如图1为本发明实施例一提供的一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法示意图所示，方法包括以下步骤：

步骤1，读卡器初始化无效信号计数器的值为0，初始化解码状态的值为0，初始化前比特信号时间的值为0，初始化解码后磁条数据的值为空。

步骤2，读卡器从系统区获取非标信号上限。

此处，非标信号上限是系统预设值，该参数是针对解码环境信号干扰的恶劣度进行设置的。如果解码环境干扰信号源少则从磁头获取的数据信号变形就弱，有效信号的占比较大，无效信号或者噪声信号会比较明显，这种情况下该参数就无需设置过高。反之，如果解码环境干扰信号源多则从磁头获取的数据信号因为干扰信号或者噪声信号多会导致发生较严重的变形，这种情况下该参数就应设置高一些，这样可以在使用本发明方法时能尽可能多地对信号进行有效判断和解码，增强了读卡器解码的抗干扰能力。

步骤3，读卡器通过磁头与磁条的相对运动，获取磁条数据的第一帧前导同步信号、第一帧数据信号。

此处，磁条卡存储介质的编码格式是按照磁条卡F2F编码格式实现的。根据F2F编码格式，每个磁条上存储的有效信息数据之前都有一段同步信号数据。其目的是使磁头通过同步信号数据的读取，做好信号同步及数字信号转化准备。本发明实施例中，对这段同步信号进行平均比特信号时间计算生成平均比特信号时间。

步骤4，读卡器根据第一帧前导同步信号，进行平均比特信号时间计算，生成平均比特信号时间，

具体包括：步骤41，读卡器根据第一帧前导同步信号，提取第一帧前导同步信号的信号时间生成第一帧前导同步信号时间；

此处，第一帧前导同步信号的信号时间具体是指第一帧前导同步信号的全信号时间长度；

步骤42，读卡器根据第一帧前导同步信号，提取第一帧前导同步信号的比特信号总数生成第一帧前导同步信号比特总数；

此处，第一帧前导同步信号的比特信号总数具体是指第一帧前导同步信号中完整的前导同步比特的个数；

步骤43，读卡器根据第一帧前导同步信号时间除以第一帧前导同步信号比特总数的商，生成平均比特信号时间。

此处，通过对第一帧前导同步信号的比特信号时间做平均值，并以此作为后续有效信号的判断因子。之所以用前导信号的平均比特时间做参考，原因是，一方面根据F2F编码规则，前导数据帧内的比特数据均为相同的数值(比如所有比特位全为0)，这样前导数据帧的波形是最有规律的；另一方面，因为磁条刷卡时，越是靠近起始时间的磁头相对运动的速度越稳定，通过电磁转换后形成的数据帧波形中的每个比特位的时间长度越趋近相等。

以图3为本发明实施例提供的磁条卡编码格式F2F编码格式数据信号示意图为例，假设在第一帧前导同步信号内有4个前导零值比特数据信号，上述第一帧前导同步信号时间具体为第一帧前导同步信号时间T1，第一帧前导同步信号比特总数具体为4，则平均比特信号时间具体为第一帧前导同步信号时间T1/4。

步骤5，读卡器根据第一帧数据信号，进行第一次前比特信号时间赋值计算，生成前比特信号时间，

具体包括：步骤51，读卡器根据第一帧数据信号提取第一比特数据信号；

步骤52，读卡器提取第一比特数据信号的比特信号时间生成第一比特信号时间；

此处，第一比特信号时间即是第一比特数据信号的时间长度；

以图3为本发明实施例提供的磁条卡编码格式F2F编码格式数据信号示意图为例，第一比特信号时间具体为第一比特信号时间T21；

步骤53，读卡器根据第一比特信号时间对前比特信号时间进行重置，生成前比特信号时间。

此处，前比特信号时间这个变量是指针对当前比特数据信号而言的前一个有效比特数据信号的时间长度，这个参数是用来对当前比特数据信号是否是噪声进行判断的依据，如果当前比特数据信号的信号时间和前比特信号时间的时间差的绝对值大于噪声信号时间下限则说明当前信号属于噪声信号。本发明方法在对数据帧信号进行接收时，会把数据帧的第一个比特的时间作为第一个前比特信号时间，随后如果第二个比特数据信号为有效信号的话，则前比特信号时间会变为第二比特信号时间。以此类推下去，当在识别最后一个比特数据信号时，前比特信号时间就是在最后一个比特数据信号之前最近的一个有效比特数据信号，如果之前的比特数据信号都是有效信号的话，则此时的前比特信号时间具体为倒数第二个比特数据信号的时间长度。

以图3为本发明实施例提供的磁条卡编码格式F2F编码格式数据信号示意图为例，此处前比特信号时间具体为第一比特信号时间T21。

步骤6，读卡器根据第一帧数据信号提取第二比特数据信号，提取第二比特数据信号的比特信号时间生成第二比特信号时间。

此处，第二比特信号时间即是第二比特数据信号的时间长度。

以图3为本发明实施例提供的磁条卡编码格式F2F编码格式数据信号示意图为例，此处第二比特信号时间具体为第二比特信号时间T22。

步骤7，读卡器根据第二比特数据信号、第二比特信号时间、前比特信号时间，进行噪声信号判断操作，生成第一信号判断结果，

具体包括：步骤71，读卡器根据第二比特数据信号，对第二比特数据信号进行标准磁条编码格式判断操作，生成第一判断结果；

步骤72，当第一判断结果为成功时，读卡器根据第二比特信号时间、前比特信号时间，对第二比特数据信号进行比特信号时间判断操作，生成第二判断结果，

具体包括：步骤721，读卡器从系统区获取噪声信号时间下限；

步骤722，读卡器根据第二比特信号时间与前比特信号时间的差的绝对值，生成第一临时时间差；

步骤723，读卡器判断第一临时时间差是否大于噪声信号时间下限，如果第一临时时间差大于噪声信号时间下限，则将第二判断结果的值置为失败；如果第一临时时间差小于或等于噪声信号时间下限，则将第二判断结果的值置为成功并根据第二比特信号时间对前比特信号时间进行重置；

以图3为本发明实施例提供的磁条卡编码格式F2F编码格式数据信号示意图为例，当|第二比特信号时间T22-第二比特信号时间T21|≤噪声信号时间下限时，则将前比特信号时间进行重置，其值具体为第二比特信号时间T22；

步骤73，当所诉第二判断结果为成功时，读卡器将第一信号判断结果的值置为有效信号。

此处，第一信号判断结果的值包括：有效信号与噪声信号两种。如果第二比特数据信号的信号波形不符合磁条卡F2F编码格式，第一信号判断结果的值为噪声信号；如果第二比特数据信号时间与前比特数据信号时间的差值的绝对值大于噪声信号时间下限，第一信号判断结果的值为噪声信号。

步骤8，读卡器对第一信号判断结果进行判断，当第一信号判断结果为有效信号时转至步骤9，当第一信号判断结果为噪声信号时将无效信号计数器的值加1并转至步骤11。

步骤9，读卡器根据平均比特信号时间、前比特信号时间、第二比特信号时间，进行有效信号判断操作，生成第二信号判断结果，

具体包括：步骤91，读卡器从系统区获取平均比特信号时间门限比例；

步骤92，读卡器根据平均比特信号时间与平均比特信号时间门限比例的乘积，生成第一信号时间门限；

步骤93，在当第二比特信号时间的值大于或等于第一信号时间门限的值时，读卡器将第二信号判断结果的值置为有效信号。

此处，有效信号的比特时间应该符合：(平均比特信号时间×平均比特信号时间门限比例)≤有效信号的比特时间≤(前比特信号时间+噪声信号时间下限)，即第一信号时间门限≤第二比特信号时间≤(第一比特信号时间+噪声信号时间下限)。

这里，对于第一信号时间门限，不仅使用已经被做过平均处理的平均比特信号时间，还增加了平均比特信号时间门限比例，利用二者的乘积作为最终判断依据。这样做，一方面，这样可以给出一个较为宽松的判断范围，能对受干扰的信号的判断提高兼容性；一方面，可以根据实际情况，通过调整平均比特信号时间门限比例这个参数来微调对变形信号的容忍度。从上文中，第一信号时间门限≤第二比特信号时间≤(第一比特信号时间+噪声信号时间下限)这个算式可见，平均比特信号时间门限比例越接近于1，则第一信号时间门限就越接近平均比特信号时间，就意味着对当前比特数据信号的有效信号判定就越严厉。所以可以这么说，在本发明方法中，平均比特信号时间门限比例与非标信号上限都是用来调整抗干扰宽容度的。

以图3为本发明实施例提供的磁条卡编码格式F2F编码格式数据信号示意图为例，此处的有效信号时间关系具体应为：(第一帧前导同步信号时间T1/4)×平均比特信号时间门限比例≤第二比特信号时间T22≤(第一比特信号时间T21+噪声信号时间下限)。

步骤10，读卡器对第二信号判断结果进行判断，当第二信号判断结果为有效信号时转至步骤12，当第二信号判断结果为无效信号时将无效信号计数器的值加1并转至步骤11。

步骤11，读卡器判断无效信号计数器的值是否大于非标信号上限的值，如果无效信号计数器的值大于非标信号上限的值则将解码状态的值置为1并转至步骤14，如果无效信号计数器的值小于或等于非标信号上限的值转至步骤13。

步骤12，读卡器根据第二比特数据信号，进行有效信号解码操作生成第二比特位值，并根据第二比特位值对解码后磁条数据进行比特位添加操作。

步骤13，读卡器根据第一帧数据信号，提取第三比特数据信号并对第三比特数据信号进行噪声信号判断、有效信号判断与有效信号解码，直至提取第一帧数据信号的结束比特数据信号并对结束比特数据信号完成噪声信号判断、有效信号判断与有效信号解码。

步骤14，读卡器判断解码状态的值是否为0，在当解码状态的值为0时，读卡器向上位机发送解码成功状态信息与解码后磁条数据。

本发明实施例二，如图2为本发明实施例二提供的一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法示意图所示，方法包括以下步骤：

步骤21，读卡器初始化无效信号计数器的值为0，初始化解码状态的值为0，初始化前比特信号时间的值为0，初始化解码后磁条数据的值为空。

步骤22，读卡器从系统区获取非标信号上限。

此处，非标信号上限是系统预设值，该参数是针对解码环境信号干扰的恶劣度进行设置的。如果解码环境干扰信号源少则从磁头获取的数据信号变形就弱，有效信号的占比较大，无效信号或者噪声信号会比较明显，这种情况下该参数就无需设置过高。反之，如果解码环境干扰信号源多则从磁头获取的数据信号因为干扰信号或者噪声信号多会导致发生较严重的变形，这种情况下该参数就应设置高一些，这样可以在使用本发明方法时能尽可能多地对信号进行有效判断和解码，增强了读卡器解码的抗干扰能力。

步骤23，读卡器通过磁头与磁条的相对运动，获取磁条数据的第一帧前导同步信号、第一帧数据信号。

此处，磁条卡存储介质的编码格式是按照磁条卡F2F编码格式实现的。根据F2F编码格式，每个磁条上存储的有效信息数据之前都有一段同步信号数据。其目的是使磁头通过同步信号数据的读取，做好信号同步及数字信号转化准备。本发明实施例中，对这段同步信号进行平均比特信号时间计算生成平均比特信号时间。

步骤24，读卡器根据第一帧前导同步信号，进行平均比特信号时间计算，生成平均比特信号时间，

具体包括：步骤241，读卡器根据第一帧前导同步信号，提取第一帧前导同步信号的信号时间生成第一帧前导同步信号时间；

此处，第一帧前导同步信号的信号时间具体是指第一帧前导同步信号的全信号时间长度；

步骤242，读卡器根据第一帧前导同步信号，提取第一帧前导同步信号的比特信号总数生成第一帧前导同步信号比特总数；

此处，第一帧前导同步信号的比特信号总数具体是指第一帧前导同步信号中完整的前导同步比特的个数；

步骤243，读卡器根据第一帧前导同步信号时间除以第一帧前导同步信号比特总数的商，生成平均比特信号时间。

此处，通过对第一帧前导同步信号的比特信号时间做平均值，并以此作为后续有效信号的判断因子。之所以用前导信号的平均比特时间做参考，原因是，一方面根据F2F编码规则，前导数据帧内的比特数据均为相同的数值(比如所有比特位全为0)，这样前导数据帧的波形是最有规律的；另一方面，因为磁条刷卡时，越是靠近起始时间的磁头相对运动的速度越稳定，通过电磁转换后形成的数据帧波形中的每个比特位的时间长度越趋近相等。

步骤25，读卡器根据第一帧数据信号，进行第一次前比特信号时间赋值计算，生成前比特信号时间，

具体包括：步骤251，读卡器根据第一帧数据信号提取第一比特数据信号；

步骤252，读卡器提取第一比特数据信号的比特信号时间生成第一比特信号时间；

此处，第一比特信号时间即是第一比特数据信号的时间长度；

步骤253，读卡器根据第一比特信号时间对前比特信号时间进行重置，生成前比特信号时间。

此处，前比特信号时间这个变量是指针对当前比特数据信号而言的前一个有效比特数据信号的时间长度，这个参数是用来对当前比特数据信号是否是噪声进行判断的依据，如果当前比特数据信号的信号时间和前比特信号时间的时间差的绝对值大于噪声信号时间下限则说明当前信号属于噪声信号。本发明方法在对数据帧信号进行接收时，会把数据帧的第一个比特的时间作为第一个前比特信号时间，随后如果第二个比特数据信号为有效信号的话，则前比特信号时间会变为第二比特信号时间。以此类推下去，当在识别最后一个比特数据信号时，前比特信号时间就是在最后一个比特数据信号之前最近的一个有效比特数据信号，如果之前的比特数据信号都是有效信号的话，则此时的前比特信号时间具体为倒数第二个比特数据信号的时间长度。

步骤26，读卡器根据第一帧数据信号提取第二比特数据信号，提取第二比特数据信号的比特信号时间生成第二比特信号时间。

此处，第二比特信号时间即是第二比特数据信号的时间长度。

步骤27，读卡器根据第二比特数据信号、第二比特信号时间、前比特信号时间，进行噪声信号判断操作，生成第一信号判断结果，

具体包括：步骤271，读卡器根据第二比特数据信号，对第二比特数据信号进行标准磁条编码格式判断操作，生成第一判断结果；

步骤272，读卡器判断第一判断结果是否为成功，如果第一判断结果为成功时则转至步骤274，如果第一判断结果为失败则转至步骤273；

步骤273，读卡器退出噪声信号判断操作流程并将第一信号判断结果的值置为噪声信号，转至步骤28；

步骤274，读卡器根据第二比特信号时间、前比特信号时间，对第二比特数据信号进行比特信号时间判断操作，生成第二判断结果，

具体包括：步骤2741，读卡器从系统区获取噪声信号时间下限；

步骤2742，读卡器根据第二比特信号时间与前比特信号时间的差的绝对值，生成第一临时时间差；

步骤2743，读卡器判断第一临时时间差是否大于噪声信号时间下限，如果第一临时时间差大于噪声信号时间下限，转至步骤2744；如果第一临时时间差小于或等于噪声信号时间下限，转至步骤2745；

步骤2744，将第二判断结果的值置为失败，转至步骤275；

步骤2745，将第二判断结果的值置为成功，并根据第二比特信号时间对前比特信号时间进行重置；

步骤275，读卡器判断第二判断结果是否为成功，如果第二判断结果为成功时则转至步骤276，如果第一判断结果为失败则转至步骤277；

步骤276，读卡器将第一信号判断结果的值置为有效信号，转至步骤28；

步骤277，读卡器退出噪声信号判断操作流程并将第一信号判断结果的值置为噪声信号。

此处，第一信号判断结果的值包括：有效信号与噪声信号两种。如果第二比特数据信号的信号波形不符合磁条卡F2F编码格式，第一信号判断结果的值为噪声信号；如果第二比特数据信号时间与前比特数据信号时间的差值的绝对值大于噪声信号时间下限，第一信号判断结果的值为噪声信号。

步骤28，读卡器对第一信号判断结果进行判断，当第一信号判断结果为有效信号时转至步骤30，当第一信号判断结果为噪声信号时转至步骤29。

步骤29，将无效信号计数器的值加1并转至步骤33。

步骤30，读卡器根据平均比特信号时间、前比特信号时间、第二比特信号时间，进行有效信号判断操作，生成第二信号判断结果，

具体包括：步骤301，读卡器从系统区获取平均比特信号时间门限比例；

步骤302，读卡器根据平均比特信号时间与平均比特信号时间门限比例的乘积，生成第一信号时间门限；

步骤303，读卡器判断第二比特信号时间的值是否大于或等于第一信号时间门限的值，如果第二比特信号时间的值大于或等于第一信号时间门限的值转至步骤304，如果第二比特信号时间的值小于第一信号时间门限的值转至步骤305

步骤304，读卡器将第二信号判断结果的值置为有效信号，转至步骤31；

步骤305，读卡器将第二信号判断结果的值置为无效信号。

此处，有效信号的比特时间应该符合：(平均比特信号时间×平均比特信号时间门限比例)≤有效信号的比特时间≤(前比特信号时间+噪声信号时间下限)，即第一信号时间门限≤第二比特信号时间≤(第一比特信号时间+噪声信号时间下限)。

这里，对于第一信号时间门限，不仅使用已经被做过平均处理的平均比特信号时间，还增加了平均比特信号时间门限比例，利用二者的乘积作为最终判断依据。这样做，一方面，这样可以给出一个较为宽松的判断范围，能对受干扰的信号的判断提高兼容性；一方面，可以根据实际情况，通过调整平均比特信号时间门限比例这个参数来微调对变形信号的容忍度。从上文中，第一信号时间门限≤第二比特信号时间≤(第一比特信号时间+噪声信号时间下限)这个算式可见，平均比特信号时间门限比例越接近于1，则第一信号时间门限就越接近平均比特信号时间，就意味着对当前比特数据信号的有效信号判定就越严厉。所以可以这么说，在本发明方法中，平均比特信号时间门限比例与非标信号上限都是用来调整抗干扰宽容度的。

步骤31，读卡器判断第二信号判断结果是否为有效信号，如果第二信号判断结果为有效信号则转至步骤35，如果第二信号判断结果为无效信号则转至步骤32。

步骤32，将无效信号计数器的值加1。

步骤33，读卡器判断无效信号计数器的值是否大于非标信号上限的值，如果无效信号计数器的值大于非标信号上限的值则转至步骤34，如果无效信号计数器的值小于或等于非标信号上限的值转至步骤36。

步骤34，将解码状态的值置为1并转至步骤37。

步骤35，读卡器根据第二比特数据信号，进行有效信号解码操作生成第二比特位值，并根据第二比特位值对解码后磁条数据进行比特位添加操作。

步骤36，读卡器根据第一帧数据信号，提取第三比特数据信号并对第三比特数据信号进行噪声信号判断、有效信号判断与有效信号解码，直至提取第一帧数据信号的结束比特数据信号并对结束比特数据信号完成噪声信号判断、有效信号判断与有效信号解码。

步骤37，读卡器判断解码状态的值是否为0，如果解码状态的值为0则转至步骤38；如果解码状态的值为0则转至步骤410。

步骤38，读卡器向上位机发送解码成功状态信息与解码后磁条数据。

步骤410，所述读卡器向上位机发送解码失败状态信息。

此处，一般导致该类错误的原因是当前读卡器获取的数据帧内包含的因受信号干扰导致的无效信号数量已经查过系统预设的非标信号上限，从而导致读卡器中断并退出了解码流程。

本发明提供一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法，包括了两种干扰信号判断方法：以连续信号的平均比特信号时间作为判断依据的有效信号识别方法和噪声识别方法。对于有效信号识别方法：首先根据第一帧前导同步信号生成平均比特信号时间，由该数值与平均比特信号时间门限比例的乘积生成第一信号时间门限。其次，读卡器获取第一比特数据信号并生成第一比特信号时间，并以第一比特信号时间为前比特信号时间赋值。接着，读卡器获取第二比特数据信号并生成第二比特信号时间。读卡器根据第一信号时间门限、第二比特信号时间对第二比特数据信号进行有效信号识别。对于噪声识别方法，判断规则包括两个：第二比特数据信号波形是否满足磁条卡编码F2F编码格式要求，不满足则信号为噪声；利用第二比特信号与前比特信号的时间差与预设的噪声信号时间下限进行比较，如果绝对值大于噪声信号时间下限，则信号为噪声。读卡器根据有效信号识别与噪声识别两种判别方式对第二比特数据信号进行判断之后，如果判定为无效信号，为最大兼容性考虑，不直接退出解码流程而是将无效信号计数器进行加1处理，直到无效信号计数器大于非标信号上限时说明磁条卡解码环境过于恶劣，应退出操作。从第三比特至最后比特的判断方式均与第二比特的判断流程一致。由上可见，通过本发明方法，不但提供了多种有效信号判断方法，还通过设置平均比特信号时间与无效信号计数器提升了读卡器在恶劣信号干扰环境下的解码的抗干扰能力。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁条卡读卡器抗干扰的解码方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，读卡器初始化无效信号计数器的值为0，初始化解码状态的值为0，初始化前比特信号时间的值为0，初始化解码后磁条数据的值为空；

步骤2，所述读卡器从系统区获取非标信号上限；

步骤3，所述读卡器通过磁头与磁条的相对运动，获取磁条数据的第一帧前导同步信号、第一帧数据信号；

步骤4，所述读卡器根据所述第一帧前导同步信号，进行平均比特信号时间计算，生成平均比特信号时间；

步骤5，所述读卡器根据所述第一帧数据信号，进行第一次前比特信号时间赋值计算，生成所述前比特信号时间；

步骤6，所述读卡器根据所述第一帧数据信号提取第二比特数据信号，提取所述第二比特数据信号的比特信号时间生成第二比特信号时间；

步骤7，所述读卡器根据所述第二比特数据信号、第二比特信号时间、前比特信号时间，进行噪声信号判断操作，生成第一信号判断结果；

步骤8，所述读卡器对所述第一信号判断结果进行判断，当所述第一信号判断结果为有效信号时转至步骤9，当所述第一信号判断结果为噪声信号时将所述无效信号计数器的值加1并转至步骤11；

步骤9，所述读卡器根据平均比特信号时间、前比特信号时间、第二比特信号时间，进行有效信号判断操作，生成第二信号判断结果；

步骤10，所述读卡器对所述第二信号判断结果进行判断，当所述第二信号判断结果为有效信号时转至步骤12，当所述第二信号判断结果为无效信号时将所述无效信号计数器的值加1并转至步骤11；

步骤11，所述读卡器判断所述无效信号计数器的值是否大于所述非标信号上限的值，如果所述无效信号计数器的值大于所述非标信号上限的值则将所述解码状态的值置为1并转至步骤14，如果所述无效信号计数器的值小于或等于所述非标信号上限的值转至步骤13；

步骤12，所述读卡器根据所述第二比特数据信号，进行有效信号解码操作生成第二比特位值，并根据所述第二比特位值对所述解码后磁条数据进行比特位添加操作；

步骤13，所述读卡器根据所述第一帧数据信号，提取第三比特数据信号并对所述第三比特数据信号进行所述噪声信号判断、有效信号判断与有效信号解码，直至提取所述第一帧数据信号的结束比特数据信号并对所述结束比特数据信号完成所述噪声信号判断、有效信号判断与有效信号解码；

步骤14，所述读卡器判断所述解码状态的值是否为0，在当所述解码状态的值为0时，所述读卡器向上位机发送解码成功状态信息与所述解码后磁条数据。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

在当所述解码状态的值为1时，所述读卡器向上位机发送解码失败状态信息。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述读卡器初始化无效信号计数器的值为0，之前，还包括：

所述读卡器在所述系统区设置并保存非标信号上限、平均比特信号时间门限比例、噪声信号时间下限。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述读卡器根据所述第一帧前导同步信号，进行平均比特信号时间计算，生成平均比特信号时间，具体包括：

所述读卡器根据所述第一帧前导同步信号，提取所述第一帧前导同步信号的信号时间生成第一帧前导同步信号时间；

所述读卡器根据所述第一帧前导同步信号，提取所述第一帧前导同步信号的比特信号总数生成第一帧前导同步信号比特总数；

所述读卡器根据所述第一帧前导同步信号时间除以所述第一帧前导同步信号比特总数的商，生成所述平均比特信号时间。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述读卡器根据所述第一帧数据信号，进行第一次前比特信号时间赋值计算，生成所述前比特信号时间，具体包括：

所述读卡器根据所述第一帧数据信号提取第一比特数据信号；

所述读卡器提取所述第一比特数据信号的比特信号时间生成第一比特信号时间；

所述读卡器根据所述第一比特信号时间对所述前比特信号时间进行重置，生成所述前比特信号时间。

6.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述读卡器根据所述第二比特数据信号、第二比特信号时间、前比特信号时间，进行噪声信号判断操作，生成第一信号判断结果，具体包括：

所述读卡器根据所述第二比特数据信号，对所述第二比特数据信号进行标准磁条编码格式判断操作，生成第一判断结果；

当所述第一判断结果为成功时，所述读卡器根据所述第二比特信号时间、前比特信号时间，对所述第二比特数据信号进行比特信号时间判断操作，生成第二判断结果；

当所述 第二判断结果为成功时，所述读卡器将所述第一信号判断结果的值置为有效信号。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述读卡器根据所述第二比特信号时间、前比特信号时间，对所述第二比特数据信号进行比特信号时间判断操作，生成第二判断结果，具体包括：

所述读卡器从所述系统区获取所述噪声信号时间下限；

所述读卡器根据所述第二比特信号时间与所述前比特信号时间的差的绝对值，生成第一临时时间差；

所述读卡器判断所述第一临时时间差是否大于所述噪声信号时间下限，如果所述第一临时时间差大于所述噪声信号时间下限，则将所述第二判断结果的值置为失败；如果所述第一临时时间差小于或等于所述噪声信号时间下限，则将所述第二判断结果的值置为成功并根据所述第二比特信号时间对所述前比特信号时间进行重置。

8.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述 方法还包括：

当所述 第一判断结果为失败时，所述读卡器退出所述噪声信号判断操作流程并将所述第一信号判断结果的值置为噪声信号；

当所述 第二判断结果为失败时，所述读卡器退出所述噪声信号判断操作流程并将所述第一信号判断结果的值置为噪声信号。

9.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述读卡器根据平均比特信号时间、前比特信号时间、第二比特信号时间，进行有效信号判断操作，生成第二信号判断结果，具体包括：

所述读卡器从所述系统区获取所述平均比特信号时间门限比例；

所述读卡器根据所述平均比特信号时间与所述平均比特信号时间门限比例的乘积，生成第一信号时间门限；

在当所述第二比特信号时间的值大于或等于所述第一信号时间门限的值时，所述读卡器将所述第二信号判断结果的值置为有效信号。

10.根据权利要求9所述方法，其特征在于，所述 方法还包括：

在当所述第二比特信号时间的值小于所述第一信号时间门限的值时，所述读卡器将所述第二信号判断结果的值置为无效信号。

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