KR20170016813A - 지문 감지 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지문 감지 장치 및 방법에 대하여 공개하였고, 상기 지문 감지 장치는, 지문 정보를 수집하여 지문감지신호를 생성하기 위한 수집모듈과 상기 지문감지정보를 처리하여 지문 영상 데이터를 생성하기 위한 처리 모듈을 포함하고, 상기 처리 모듈은, 상기 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링을 진행하여 상기 지문감지신호를 교류신호로부터 직류신호로 변환시키기 위한 주파수 혼합기를 포함한다. 따라서, 지문감지신호의 대역폭을 감소시킬 수 있고, 지문감지신호 중의 노이즈를 필터링하며, 신호대 잡음비를 높이고, 지문 감지 정밀도를 보강하며, 안티 재밍 능력 향상시키고, 나아가서 지문 감지 장치의 응용환경 중의 적응능력을 향상시킨다.

Description

지문 감지 장치 및 방법{FINGERPRINT DETECTION DEVICE AND METHOD}
본 발명은 지문 감지 기술분야에 관한 것으로서, 특히 지문 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.
지문 감지 장치는 수집 모듈을 통하여 지문 정보를 수집하고 지문감지신호를 생성하며, 다시 처리모듈을 통하여 지문감지신호를 처리한 후, 지문 영상 데이터를 생성 및 출력하고, 다음 출력된 신호를 비교 및 인식한다. 현재 정전형 지문 감지 장치가 점차적으로 핸드헬드(Handheld)기기(예를 들면, 휴대폰, 테블릿 PC 등)에 응용되기 시작하였으나, 핸드헬드기기의 편의성과 함께 그 응용 환경도 복잡하고 다변적이므로, 지문 감지 장치도 각종 응용환경에 대한 대응이 필요하게 되었다.
신호 측정 면에서, 응용 환경의 변화에 의해 초래되는 직접적인 영향은 바로 노이즈이고, 노이즈 신호는 지문 감지 신호의 신호대 잡음비에 영향을 미치며, 지문 감지 장치의 안티 재밍 능력을 저하시킨다. 발명인의 자세한 연구 결과, 일반적인 상황에서 노이즈 신호의 주파수 스펙트럼은 분포가 비교적 광범위하나, 지문 감지 신호의 주파수 스펙트럼은 상대적으로 좁다. 만약 지문 감지 신호의 대역폭을 감소시킬 수 있다면, 상응하는 신호대 잡음비를 높이고, 지문 감지 장치의 안티 재밍 능력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 주요 목적은 지문감지신호의 대역폭을 감소시키고, 신호대 잡음비를 높이며, 안티 재밍 능력을 향상시키는 지문 감지 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 지문정보를 수집하여 지문감지신호를 생성하기 위한 수집모듈과 지문감지정보를 처리하여 지문 영상 데이터를 생성하기 위한 처리모듈을 포함하고, 처리모듈은 지문 감지 신호에 대하여 직교주파수 혼합과 저역통과 필터링을 진행하여 지문감지신호를 교류신호로부터 직류신호로 변환시키기 위한 주파수 혼합기를 포함하는 지문 감지 장치를 제출한다.
주파수 혼합기는 디지털 주파수 혼합기이고, 처리모듈은 아날로그 프론트 엔드 회로, A/D 컨버터와 디지털 신호 처리 유닛을 더 포함하며, 아날로그 프론트 엔드 회로, A/D 컨버터, 디지털 주파수 혼합기와 디지털 신호 처리 유닛은 순차적으로 전기적 연결되는 것이 바람직하다.
주파수 혼합기는 아날로그 주파수 혼합기이고, 처리모듈은 아날로그 프론트 엔드 회로, A/D 컨버터와 디지털 신호 처리 유닛을 더 포함하며, 아날로그 프론트 엔드 회로, 아날로그 주파수 혼합기, A/D 컨버터와 디지털 신호 처리 유닛은 순차적으로 전기적 연결되는 것이 바람직하다.
주파수 혼합기는 하나의 기준 신호원과 두 개의 병렬 연결된 주파수 혼합회로를 포함하고, 매 하나의 주파수 혼합회로는 직렬 연결된 멀티플라이어(Multiplier)와 저역 통과 필터(low pass filter)를 포함하며, 멀티플라이어의 입력단과 저역 통과 필터의 출력단은 각기 주파수 혼합기의 입력단과 출력단으로 하고, 기준 신호원은 각기 두 개의 주파수 혼합회로의 멀티플라이어에 서로 직교하는 사인신호와 코사인신호를 포함하는 기준신호를 입력하는 것이 바람직하다.
특정 주파수대의 간섭 신호를 피하도록, 상기 기준신호의 주파수와 상기 수집모듈이 생성한 지문감지신호의 주파수는 동일하며 조정 가능한 것이 바람직하다.
본 발명은 또한
지문정보를 수집하고, 지문감지신호를 생성하는 단계;
지문감지신호가 교류신호로부터 직류신호로 변환되도록 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하는 단계;
처리 후의 지문감지신호에 근거하여 지문 영상 데이터를 생성하고 출력하는 단계를 포함하는 지문 감지 방법을 제출한다.
직교 주파수 혼합 처리는 디지털 주파수 혼합 처리이고, 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하는 단계 이전에,
지문감지신호가 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환되도록 지문감지신호에 대하여 아날로그-디지털 변환을 진행하는 것이 바람직하다.
직교 주파수 혼합 처리는 아날로그 주파수 혼합 처리이고, 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하는 단계 이후에,
지문감지신호가 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환되도록 처리 후의 지문감지신호에 대하여 아날로그-디지털 변환을 진행하는 것이 바람직하다.
지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하는 단계는,
지문감지신호를 두 개의 경로로 구분하여, 두 개의 경로의 지문감지신호로 서로 직교하는 사인신호와 코사인신호를 포함하는 기준신호를 각기 입력하는 단계;
매 하나의 경로의 지문감지신호와 기준신호에 대하여 주파수 혼합연산을 실행하여, 교류신호성분과 직류신호성분을 가지는 지문감지신호를 획득하는 단계;
지문감지신호 중의 교류신호성분을 필터링 하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
특정 주파수대의 간섭신호를 피하도록, 상기 기준신호의 주파수와 생성된 상기 지문감지신호의 주파수는 동일하며 조정 가능한 것이 바람직하다.
본 발명에 의해 제공되는 지문 감지 장치에 의하면, 처리모듈에 주파수 혼합기를 증설하여, 직교복조기술을 기반으로, 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하여, 지문감지신호를 교류신호로부터 직류신호로 변환시킴으로써, 지문감지신호의 대역폭을 감소하고, 또 주파수 혼합기 중의 기준신호의 시간길이를 증가하여 출력신호의 대역폭을 더 줄일 수 있으며, 지문감지신호 중의 노이즈를 필터링하여 신호대 잡음비를 높이고, 지문감지의 감도를 증강하여 안티 재밍 능력을 향상시키며, 나아가서 지문 감지 장치가 응용환경에 대한 적응능력을 향상시킨다. 또한, 기준신호의 파라미터(ω0)를 조정하여 신호의 주파수대를 개변시킬 수 있으므로, 강도가 비교적 큰 간섭 신호의 주파수대를 피하여, 안티 재밍 능력을 현저하게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 지문 감지 장치의 구조 블록도;
도 2는 도 1 중의 수집모듈의 구조 블록도;
도 3은 도 1 중의 처리모듈의 구조 블록도;
도 4는 본 발명의 지문 감지 장치의 일 실시예의 회로 연결 모식도;
도 5는 도 4 중의 디지털 주파수 혼합기의 회로 연결 모식도;
도 6은 본 발명의 지문 감지 장치의 다른 일 실시예의 회로 연결 모식도;
도 7은 도 6 중의 아날로그 주파수 혼합기의 회로 연결 모식도;
도 8은 본 발명의 지문 감지 방법의 제1 실시예의 흐름도;
도 9는 본 발명의 지문 감지 방법의 제2 실시예의 흐름도.
본 발명의 목적의 실현, 기능 특점 및 우점은,실시예와 결부하고 도면을 참조하여 더 한층 설명하고자 한다.
여기서 설명되는 구체적인 실시예는 단지 본 발명을 해석하기 위한 것이지, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아님을 이해해야 할 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 지문 감지 장치는 지문정보를 수집하여 지문감지신호를 생성하기 위한 수집모듈과 지문감지정보를 처리하여 지문 영상 데이터를 생성하기 위한 처리모듈을 포함하고, 여기서 처리모듈은, 직교복조기술을 기반으로 지문 감지 신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역통과 필터링 처리를 진행하여 지문감지신호를 교류신호로부터 직류신호로 변환시키는 주파수 혼합기를 포함한다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 수집모듈은 신호 발생 어셈블리, 링형 발사전극과 지문 감지 유닛을 포함하고, 신호 발생 어셈블리는 링형 발사전극을 향하여 펄스신호를 발사하며, 손가락이 링형 발사전극과 지문 감지 유닛을 터치할 때, 지문 감지 유닛은 손가락의 지문정보를 수집하고 펄스신호에 근거하여 지문감지신호를 생성하며, 본 발명의 지문 감지 장치가 지문정보를 수집하는 방식은 기존 기술과 동일하므로, 여기서 이에 관한 설명은 생략한다.
도 3에서 도시된 바와 같이, 처리모듈은 아날로그 프론트 엔드 회로, A/D 컨버터, 주파수 혼합기와 디지털 신호 처리 유닛을 포함한다. 각 유닛모듈의 구체적인 회로연결관계는 이하 설명되는 실시예에서 설명하도록 한다.
도 4에서는 본 발명의 지문 감지 장치의 일 실시예를 도시하였고, 본 실시예 중의 주파수 혼합기는 디지털 주파수 혼합기이다. 처리모듈은 순차적으로 전기적 연결하는 아날로그 프론트 엔드 회로, A/D 컨버터, 디지털 주파수 혼합기와 디지털 신호 처리 유닛을 포함하고, 여기서 아날로그 프론트 엔드 회로는 지문 감지 유닛이 생성한 지문감지신호를 수신하기 위한 것이고, A/D 컨버터는 지문감지신호를 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환시키기 위한 것이며, 디지털 주파수 혼합기는 지문감지신호를 교류신호로부터 직류신호로 변환시키도록 아날로그-디지털 변환 후의 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하기 위한 것이고, 디지털 신호 처리 유닛은 주파수 혼합 후의 지문감지신호를 처리하여, 지문 영상 데이터를 생성하고 출력하기 위한 것이다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 디지털 주파수 혼합기는 하나의 기준 신호원과 두 개의 병렬 연결된 주파수 혼합회로를 포함하고, 매 하나의 주파수 혼합회로는 직렬 연결된 멀티플라이어(10) 저역 통과 필터를 포함하며, 멀티플라이어(10)의 입력단과 저역 통과 필터의 출력단은 각기 디지털 주파수 혼합기의 입력단과 출력단으로 하고, 여기서 디지털 주파수 혼합기의 입력단은 A/D 컨버터와 연결되며, 출력단은 디지털 신호 처리 유닛과 연결되고, 기준 신호원은 각기 두 개의 주파수 혼합회로의 멀티플라이어(10)에 기준신호를 입력한다. 상기 기준신호는 서로 직교하는 사인신호와 코사인신호인 것이 바람직하고, 즉 기준신호원이 한 경로의 주파수 혼합 회로로 사인신호를 입력하고, 다른 한 경로의 주파수 혼합회로로 코사인신호를 입력하며, 멀티플라이어(10)는 지문감지신호와 기준신호에 대하여 주파수 혼합연산을 실행하여 교류신호성분과 직류신호성분을 가지는 지문감지신호를 획득하고, 저역 통과 필터는 지문감지신호 중 주파수가 더 높은 교류신호성분을 필터링하여, 지문감지신호 중에 직류신호만 남겨 지문감지신호의 대역폭을 감소시킨다.
도 6에서는 본 발명의 지문 감지 장치의 다른 한 실시예를 도시하였고, 본 실시예와 상기 실시예의 구별점은 그 주파수 혼합기는 아날로그 주파수 혼합기인 것이다. 그 처리 모듈은 순차적으로 전기적 연결되는 아날로그 프론트 엔드 회로, 아날로그 주파수 혼합기, A/D 컨버터와 디지털 신호 처리 유닛을 포함한다. 도 7에서 도시된 바와 같이, 아날로그 주파수 혼합기의 입력단은 아날로그 프론트 엔드 회로와 연결되고, 출력단은 A/D 컨버터와 연결된다. 상기 아날로그 주파수 혼합기는 직접 아날로그 신호인 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행한 다음, 주파수 혼합 처리를 거친 지문감지신호를 A/D 컨버터에 발송하여 아날로그-디지털 변환을 진행한다.
상기 실시예 중 지문감지신호의 생성 및 처리과정은 하기와 같다;
지문 감지 장치에서, 신호 발생 어셈블리는 링형 발사전극을 향하여 하나의 펄스 신호
Figure pct00001
를 발사하고,
손가락이 링형 발사 전극과 지문 감지 유닛을 터치할 때, 지문 감지 유닛은 수집한 지문 정보와 상기 펄스신호에 따라, 지문감지신호
Figure pct00002
를 생성하며,
기준 신호원은 두 개의 위상 차가 π/2인 기준신호, 즉 사인신호 UR1 과 코사인신호 UR2를 출력하며, 여기서
Figure pct00003
,
Figure pct00004
이고 사인신호와 코사인신호의 주파수는 생성된 지문 감지 주파수와 동일하며,
지문 감지 신호 URX와 기준신호는 멀티플라이어(10)를 거쳐 주파수 혼합 처리를 진행하고,
Figure pct00005
,
Figure pct00006
;
상기 신호는 교류신호성분과 직류신호성분을 포함하며, 여기서 교류신호성분은
Figure pct00007
과
Figure pct00008
이고,
직류신호성분은
Figure pct00009
과
Figure pct00010
이며,
재차 저역 통과 필터를 경과하여 그 중의 교류신호성분을 필터링하여 직류신호성분만 남긴다.
Figure pct00011
,
Figure pct00012
;
마지막으로, 디지털 신호 처리 유닛은 재차 상기 신호에 대하여 하기와 같은 처리를 진행한다.
Figure pct00013
일반적으로 K1=K2=1이므로 상기 공식을 간소화하면
Figure pct00014
이 되고 UANS가 곧 디지털 신호 처리 유닛의 출력 결과이다.
상기 전반 신호 처리 공정에서, 처리모듈에 의해 수신된 신호 중에 기준신호와 동일한 주파수의 신호만 분석될 수 있으나 저역 통과 필터는 출력신호의 대역폭을 결정한다. 따라서, 기준신호와 동일한 주파수의 동일한 시간 길이의 유용신호게인이 가장 크고, 기타 비관련성과 관련성이 더 낮은 신호의 게인은 낮으며, 지문 감지 신호의 최종적인 대역폭(즉, 출력신호의 대역폭)과 기준신호의 시간 길이는 반비례된다. 대부분의 노이즈는 모두 기준신호와 관련이 없으므로, 따라서 기준신호의 시간(T)(또는 주기)을 조정함으로써 출력신호의 대역폭을 감소시키고, 안티 재밍 능력을 향상시킨다.
수집 모듈이 생성한 지문감지신호의 주파수와 기준신호의 주파수는 모두 지문 감지 장치에 의해 제어될 수 있으므로, 어떠한 특수한 상황에서 어느 한 주파대 내의 노이즈가 더 크면, 생성된 지문감지신호와 기준신호의 파라미터(ω0)(즉, 주파수)를 조정하여 신호의 주파수대를 개변할 수 있고, 목적성 있게 간섭신호의 주파수대를 피할 수 있다. 여기서 생성된 지문감지신호의 주파수에 대한 조정은 펄스신호의 주파수를 조정함으로써 실현된다.
상기 처리공정에서, 각 서브모듈(submodule) 유닛은 원활하게 실현할 수 있는바, 하나의 단일칩에서 실현할 수도 있고 여러 개의 칩을 이용하여 실현할 수 있다.
본 발명의 지문 감지 장치는, 처리모듈에 주파수 혼합기를 증설함으로써, 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하고, 지문감지신호를 교류신호로부터 직류신호로 변환시켜, 지문감지신호의 대역폭을 감소시키며, 또 주파수 혼합기 중의 기준신호의 시간길이를 증가하여 출력신호의 대역폭을 더 감소시킬 수 있고, 지문감지신호 중의 노이즈를 필터링하며, 신호대 잡음비를 높이고, 지문감지의 감도를 보강하며, 안티 재밍 능력을 향상시킴으로써, 이어서 지문 감지 장치가 응용환경에 대한 적응능력을 향상시킨다. 또한, 펄스신호와 기준신호의 파라미터(ω0)를 조정하여 신호의 주파수대를 개변할 수 있고, 따라서 목적성 있게 강도가 더 큰 간섭신호의 주파수대를 피하고, 안티 재밍 능력을 현저히 향상시킨다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 지문 감지 방법의 일 실시예를 제시하고, 지문 감지 방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.
단계(S101): 지문정보를 수집하고 지문감지신호를 생성한다.
구체적으로, 수집모듈을 통하여 지문정보를 수집하고 지문감지신호를 생성하며, 지문감지신호를 하기와 같게 가정한다.
Figure pct00015
단계(S102): 지문감지신호에 대하여 아날로그-디지털 변환을 진행한다.
구체적으로, A/D 컨버터를 통하여 지문감지신호를 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환시킨다.
단계(S103): 아날로그-디지털 변환 후의 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행한다.
본 실시예는 디지털 주파수 혼합기를 통하여 아날로그-디지털 변환 후의 지문감지신호(디지털신호임)에 대하여 주파수 혼합 처리를 진행한다. 구체적으로, 디지털 주파수 혼합기는 지문감지신호를 두 개의 경로로 구분하고, 또 기준신호원을 통하여 두 개의 경로의 지문감지신호에 직교의 기준신호를 각기 입력하는데, 만약 한 경로의 지문감지신호에 사인신호
Figure pct00016
를 입력하고, 다른 한 경로의 지문감지신호에 코사인신호
Figure pct00017
를 입력하며, 디지털 주파수 혼합기는 멀티플라이어를 통하여 매 하나의 경로의 지문감지신호와 기준신호에 대하여 주파수 혼합연산을 실행하여 교류신호성분과 직류신호성분을 가지는 지문감지신호를 획득하며, 획득한 두 개 경로의 지문감지신호는 각기 다음과 같다.
Figure pct00018
,
Figure pct00019
디지털 주파수 혼합기는 최종적으로 저역 통과 필터를 통하여 지문감지신호 중의 주파수가 더 높은 교류신호성분을 필터링함으로써, 지문감지신호 중에 직류신호 성분만 남기는 즉, 각기 다음과 같다.
Figure pct00020
,
Figure pct00021
따라서, 지문감지신호를 교류신호로부터 직류신호로 변환시키고, 지문감지신호의 대역폭을 감소시키며, 노이즈신호를 필터링한다.
단계(S104): 처리 후의 지문감지신호에 근거하여 지문 영상 데이터를 생성하고 출력한다.
구체적으로, 디지털 신호 처리 유닛을 통하여 재차 주파수 혼합 처리한 후의 지문감지신호에 대하여 처리하여 지문 영상 데이터를 생성하고 출력한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 지문 감지 방법의 제2 실시예를 제시하였고 지문 감지 방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.
단계(S201): 지문정보를 수집하여 지문감지신호를 생성한다.
구체적으로, 수집모듈을 통하여 지문정보를 수집하고 지문감지신호를 생성하며, 지문감지신호를 하기와 같이 가정한다.
Figure pct00022
단계(S202): 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행한다.
본 실시예는 아날로그 주파수 혼합기를 통하여 아날로그-디지털 변환 후의 지문감지신호(아날로그신호임)에 대하여 주파수 혼합 처리를 진행한다. 구체적으로, 아날로그 주파수 혼합기는 지문감지신호를 두 개의 경로로 구분하고, 또 기준신호원을 통하여 두 개의 경로의 지문감지신호로 직교의 기준신호를 각기 입력하는데, 예를 들면 한 경로의 지문감지신호에 사인신호
Figure pct00023
를 입력하고, 다른 한 경로의 지문감지신호에 코사인신호
Figure pct00024
를 입력한다. 아날로그 주파수 혼합기는 멀티플라이어를 통하여 매 하나의 경로의 지문감지신호와 기준신호에 대하여 주파수 혼합 연산을 실행하여, 교류신호성분과 직류신호성분을 가지는 지문감지신호를 획득하며, 획득한 두 경로의 지문감지신호는 각기 다음과 같다.
Figure pct00025
Figure pct00026
아날로그 주파수 혼합기 최종적으로 저역 통과 필터를 통하여 지문감지신호 중의 주파수가 더 높은 교류신호성분을 필터링 함으로써, 지문감지신호 중에 직류신호성분만 남기는 즉각기 다음과 같다.
Figure pct00027
Figure pct00028
따라서 지문감지신호를 교류신호로부터 직류신호로 변환시키고 지문감지신호의 대역폭을 감소시키며 그 중의 노이즈신호를 필터링한다.
단계(S203): 처리 후의 지문감지신호에 대하여 아날로그-디지털 변환을 진행한다.
주파수 혼합 처리 후의 지문감지신호는 아날로그 신호이고, A/D 컨버터를 통하여 상기 지문감지신호를 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환시킬 수 있다.
단계(S204): 처리 후의 지문감지신호에 근거하여 지문 영상 데이터를 생성하고 출력한다.
여기서 설명해야 할 것은 상기 장치 실시예 중에서의 기술 특징은 모두 본 방법의 실시예에서 모두 대응되게 적용되고, 양자는 모두 동일한 발명 구상에 속한다.
따라서, 본 발명의 지문 감지 방법은, 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하여, 지문감지신호를 교류신호로부터 직류신호로 변환시킴으로써, 주파수 혼합기 중 기준 신호의 시간길이를 증가하여 출력 신호의 대역폭을 감소시킬 수 있고, 지문감지신호 중의 노이즈를 필터링하며, 신호대 잡음비를 높이고, 지문감지의 감도를 보강하며, 안티 재밍 능력을 향상시킴으로써 지문 감지 장치가 응용환경에서의 적응능력을 향상시킨다. 또한, 기준 신호의 파라미터(ω0)를 조정하여 신호의 주파수대를 개변시킬 수 있으므로, 목적성 있게 강도가 더 큰 간섭신호의 주파수대를 피하여, 안티 재밍 능력을 현저하게 향상시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 상기 실시예 방법 중의 전부 또는 부분적인 단계를 실현함에 있어서, 프로그램을 통하여 관련된 하드웨어를 제어하여 완성할 수 있는바, 상기 프로그램은 ROM/RAM, 디스크, CD 등과 같은 컴퓨터에 의해 판독 가능한 저장매체에 저장할 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
상기 내용은 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐, 이로 인해 본 발명의 특허 범위가 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 명세서 및 도면을 이용한 모든 동등한 구조 또는 동등한 공정의 변환, 또는 직접적으로 또는 간접적으로 기타 관련기술분야에 활용한 것도 모두 마찬가지로 본 발명의 특허보호범위에 포함되어야 함을 이해해야 할 것이다.
본 발명에 의해 제공되는 지문 감지 장치에 의하면, 처리모듈에 주파수 혼합기를 증설하여 직교복조기술을 기반으로 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하여 지문감지신호를 교류신호로부터 직류신호로 변환시킴으로써, 지문감지신호의 대역폭을 감소하고 또 주파수 혼합기 중의 기준 신호의 시간길이를 증가하여 출력신호의 대역폭을 더 줄일 수 있으며, 지문감지신호 중의 노이즈를 필터링하여, 신호대 잡음비를 높이고, 지문감지의 감도를 증강하여, 안티 재밍 능력을 향상시키며, 나아가서 지문 감지 장치가 응용환경에 대한 적응능력을 향상시킨다. 또한 기준신호의 파라미터(ω0)를 조정하여 신호의 주파수대를 개변시킬 수 있으므로, 강도가 더 큰 간섭신호의 주파수대를 피하여, 안티 재밍 능력을 현저하게 향상시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 지문정보를 수집하여 지문감지신호를 생성하기 위한 수집모듈과 상기 지문감지정보를 처리하여 지문 영상 데이터를 생성하기 위한 처리모듈을 포함하는 지문 감지 장치로서,
    상기 처리모듈은, 상기 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링을 진행하여 상기 지문감지신호를 교류신호로부터 직류신호로 변환시키기 위한 주파수 혼합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 혼합기는 디지털 주파수 혼합기이고, 상기 처리모듈은 아날로그 프론트 엔드 회로, A/D 컨버터와 디지털 신호 처리 유닛을 더 포함하며,
    상기 아날로그 프론트 엔드 회로, A/D 컨버터, 디지털 주파수 혼합기와 디지털 신호 처리 유닛은 순차적으로 전기적 연결되는 것을 특징으로 하는 지문 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 혼합기는 아날로그 주파수 혼합기이고, 상기 처리모듈은 아날로그 프론트 엔드 회로, A/D 컨버터와 디지털 신호 처리 유닛을 더 포함하며,
    상기 아날로그 프론트 엔드 회로, 아날로그 주파수 혼합기, A/D 컨버터와 디지털 신호 처리 유닛은 순차적으로 전기적 연결되는 것을 특징으로 하는 지문 감지 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주파수 혼합기는 하나의 기준신호원과 두 개의 병렬 연결된 주파수 혼합 회로를 포함하고, 매 하나의 상기 주파수 혼합 회로는 직렬 연결된 멀티플라이어(Multiplier)와 저역 통과 필터(low pass filter)를 포함하며, 상기 멀티플라이어의 입력단과 저역 통과 필터의 출력단은 각기 상기 주파수 혼합기의 입력단과 출력단으로 하고, 상기 기준신호원은 각기 두 개의 주파수 혼합회로의 멀티플라이어에 서로 직교하는 사인신호와 코사인신호를 포함하는 기준신호를 입력하는 것을 특징으로 하는 지문 감지 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    특정 주파수대의 간섭신호를 피하도록, 상기 기준신호의 주파수와 상기 수집모듈이 생성한 지문감지신호의 주파수는 동일하며 조정 가능한 것을 특징으로 하는 지문 감지 장치.
  6. 지문정보를 수집하고, 지문감지신호를 생성하는 단계;
    상기 지문감지신호가 교류신호로부터 직류신호로 변환되도록 상기 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하는 단계;
    처리 후의 지문감지신호에 근거하여 지문 영상 데이터를 생성하고 출력시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 감지 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 직교 주파수 혼합 처리는 디지털 주파수 혼합 처리이고, 상기 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하는 단계 이전에,
    상기 지문감지신호가 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환되도록 상기 지문감지신호에 대하여 아날로그-디지털 변환을 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 감지 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 직교 주파수 혼합 처리는 아날로그 주파수 혼합 처리이고, 상기 지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하는 단계 이후에,
    상기 지문감지신호가 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환되도록 처리 후의 지문감지신호에 대하여 아날로그-디지털 변환을 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 감지 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    지문감지신호에 대하여 직교 주파수 혼합과 저역 통과 필터링 처리를 진행하는 상기 단계는,
    상기 지문감지신호를 두 개의 경로로 구분하여, 두 개의 경로의 지문감지신호로 서로 직교하는 사인신호와 코사인신호를 포함하는 기준신호를 각기 입력하는 단계;
    매 하나의 경로의 지문감지신호와 기준신호에 대하여 주파수 혼합 연산을 실행하여, 교류신호성분과 직류신호성분을 가지는 지문감지신호를 획득하는 단계;
    지문감지신호 중의 교류신호성분을 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 감지 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    특정 주파수대의 간섭신호를 피하도록, 상기 기준신호의 주파수와 생성된 상기 지문감지신호의 주파수는 동일하며 조정 가능한 것을 특징으로 하는 지문 감지 장치.
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