WO2012041206A1 - 磁记录方法及装置 - Google Patents

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WO2012041206A1
WO2012041206A1 PCT/CN2011/080178 CN2011080178W WO2012041206A1 WO 2012041206 A1 WO2012041206 A1 WO 2012041206A1 CN 2011080178 W CN2011080178 W CN 2011080178W WO 2012041206 A1 WO2012041206 A1 WO 2012041206A1
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WO
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information
magnetic
ticket
additional information
signal
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Application number
PCT/CN2011/080178
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English (en)
French (fr)
Inventor
谷长刚
徐志刚
王春涛
刘丙庆
胡广东
Original Assignee
山东新北洋信息技术股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/08—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes
    • G06K7/082—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes using inductive or magnetic sensors
    • G06K7/083—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes using inductive or magnetic sensors inductive
    • G06K7/084—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes using inductive or magnetic sensors inductive sensing magnetic material by relative movement detecting flux changes without altering its magnetised state

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic recording method and apparatus.
  • BACKGROUND OF THE INVENTION The use of magnetic information on magnetic tickets for information recording as a payment voucher is a widely used technique.
  • the commonly used recording method is F2F recording mode, that is, dual-frequency phase coherent encoding and recording mode, specifically, there is a magnetic flux inversion between two clocks recorded as "1", no magnetic flux. The flip is recorded as "0".
  • This magnetic information recording method uses only the frequency signal to record information, and the amplitude of the magnetic signal does not carry information.
  • Commonly used magnetic information recording devices such as magnetic ticket machines used in the industry of high-speed rail and subway, also use F2F recording mode.
  • the magnetic recording method includes: receiving ticket information; acquiring additional information, wherein the additional information is information identifying the validity of the magnetic ticket; recording the ticket information by using a first recording manner; and recording the additional information by using a second recording manner.
  • a magnetic recording apparatus includes: an acquisition mechanism for acquiring additional information; a communication unit for receiving ticket information; a recording mechanism for recording the ticket information by using a first recording manner; and recording the additional by using a second recording method information.
  • receiving the ticket information acquiring additional information, wherein the additional information is information identifying the validity of the magnetic ticket; recording the ticket information by using the first recording mode; and recording the additional information by using the second recording method Because the additional information for identifying the validity of the magnetic ticket is added, and the ticket information and the additional information are recorded differently, the problem that the magnetic information on the magnetic ticket is easily copied is solved, thereby achieving the magnetic on the magnetic ticket. Information is difficult to copy and further enhances the security of the magnetic ticket.
  • FIG. 1A is a schematic view of a magnetic recording apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic diagram of a magnetic recording apparatus according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a magnetic recording according to a third embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a schematic diagram of a magnetic recording device modulator according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4A is a flow chart of a first embodiment of a magnetic information recording method according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4B is a diagram of a magnetic information recording method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart of a third embodiment of a magnetic information recording method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a multi-value encoding according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a schematic diagram of signal waveforms of F2F encoding according to an embodiment of the present invention
  • Figure 8 is a schematic diagram of signal waveforms of four-amplitude encoding according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 9 is a graph of four amplitudes according to Figure 8.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a signal waveform of a 4-amplitude code according to a second embodiment of the present invention
  • FIG 11 is a schematic view of the F2F encoding amplitude 74 shown in FIG.
  • Fig. 1A is a schematic view of a magnetic recording apparatus in accordance with a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, the magnetic recording apparatus includes: an acquisition mechanism 10, a communication unit 16, and a recording mechanism 11.
  • the obtaining mechanism 10 is configured to acquire additional information, wherein the additional information is information for identifying the validity of the magnetic ticket; the communication unit 16 is configured to receive the ticket information; and the recording mechanism 11 is configured to record the ticket information by using the first recording manner. And recording the additional information in a second recording manner.
  • a recording mechanism using different modulation methods may be employed.
  • the recording mechanism in the magnetic recording apparatus since the recording mechanism in the magnetic recording apparatus separately records the ticket information and the additional information identifying the validity of the magnetic ticket by using different recording methods, it is necessary to read not only the magnetic information in the magnetic ticket but also the different manners.
  • the bill information and the additional information also need to record the bill information and the additional information by using different recording methods, thereby effectively increasing the difficulty of copying the magnetic information in the magnetic ticket.
  • Fig. 1B is a schematic view of a magnetic recording apparatus in accordance with a second embodiment of the present invention.
  • the recording mechanism includes a modulator 24 and a write magnetic unit 26.
  • the magnetic recording apparatus includes: an acquisition mechanism 10, a communication unit 16, a modulator 24, and a write magnetic unit 26.
  • the obtaining mechanism 10 is configured to obtain additional information, where the additional information is information for identifying the validity of the magnetic ticket, the communication unit 16 is configured to receive the ticket information, and the modulator 24 is configured to perform the ticket information and the additional information.
  • the ticket information is first modulated, and the additional information is second modulated, for example, the ticket information is frequency-modulated, the additional information is amplitude-modulated, or the ticket information may be amplitude-modulated, and the additional information is frequency-modulated;
  • a write magnetic unit 26 for recording the ticket information and the additional information into the magnetic ticket according to the modulated signal.
  • the additional information identifying the validity of the magnetic ticket is added, and the ticket information and the additional information are differently modulated, that is, the ticket information and the additional information are recorded differently, thereby increasing the magnetic The difficulty of copying information, and the validity of the magnetic ticket can be verified by the additional information, thereby improving the security of the magnetic ticket.
  • the magnetic recording apparatus includes: a controller 12, a communication unit 16, an information processing unit 18 that processes the ticket data, a first encoder 20 and a second encoder 22 that perform data encoding, and performs encoding data.
  • the modulated modulator 24, the write magnetic unit 26 and the memory unit 14 that stores various data.
  • the controller 12 receives and analyzes various data, and controls the operation of the corresponding module according to different data. For example, the data communication between the control communication unit 24 and the host or network device (not shown), etc., the control information control unit 18 performs ticket information processing, and controls the first encoder 20 to encode the ticket information D1.
  • the second encoder 22 encodes the additional information D2, controls the write magnetic unit 26 to perform a write magnetic operation, and the like.
  • the communication unit 16 provides a communication path for data interaction between the controller 12 and a host or network device (not shown), such as a write magnetic command for receiving ticket information, a processing instruction for ticket information, and the like.
  • the information processing unit 18 processes the ticket information received from the communication unit 16 according to a certain rule to generate additional information of the ticket information, and the ticket information can be verified by the additional information, thereby verifying the validity of the magnetic ticket; wherein, the ticket information D1 is transmitted to the first encoder 20, and the additional information D2 is transmitted to the second encoder 22.
  • the first encoder 20 performs the first encoding on the ticket information D1 according to a certain rule.
  • the commonly used encoding mode is F2F encoding, that is, dual-frequency phase coherent encoding; and the first encoded data D11 generated after encoding is transmitted to the modulator 24.
  • the second encoder 22 performs second encoding on the additional information D2 according to an encoding rule different from that of the first encoder.
  • the commonly used encoding method is multi-amplitude encoding, and the second encoded data D21 generated after encoding is transmitted to the modulator 24.
  • the first encoder when the first modulation is frequency modulation and the second modulation is amplitude modulation, the first encoder is configured to perform dual-frequency phase coherent encoding on the ticket information, and the second encoder is configured to perform multi-value encoding on the additional information;
  • the second modulation when the second modulation is frequency modulation, the first encoder is used to perform multi-value encoding on the ticket information, and the second encoder is used to perform dual-frequency phase coherent encoding on the additional information.
  • the modulator 24 modulates the first encoded data D11 generated by the first encoder 20 and the second encoded data D21 generated by the second encoder 22, converts the digital signal into an analog signal, and generates a composite analog control signal M0, which is controlled.
  • the magnetic field of the write magnetic unit 26 changes.
  • the write magnetic unit 26, the analog signal M0 generated by the modulator 24 controls the change of the magnetic field on the write magnetic unit 26, such as the change of the direction of the magnetic field, the change of the magnetic field strength, etc., magnetizes the magnetic strip on the magnetic ticket, and the bill information D1 And the additional information D2 is recorded on the magnetic ticket magnetic strip.
  • the storage unit 14 is configured to temporarily store various data in the magnetic recording device, such as the ticket data D1, the additional data D2, the first encoded data D11, the second encoded data D21, and the like.
  • the acquisition mechanism 10 in the embodiment of the present invention may be a mechanism that acquires additional information from the outside or generates additional information based on the ticket information, or may be a mechanism that acquires additional information from the storage unit 14 via the controller 12.
  • the amplitude of the magnetic signal is modulated, the amplitude of the magnetic signal is carried, and then the ticket information is recorded in the F2F encoding manner, and the ticket is recorded in a multi-value encoding manner.
  • the additional information of the information is written in the magnetic strip of the magnetic ticket by the write magnetic unit.
  • Fig. 3 is a schematic diagram of a modulator, and the composition of the modulator will be described below with reference to Fig. 3.
  • the modulator includes an FM modulator 241, an amplitude modulation modulator 242, and a multiplier 243.
  • the FM modulator 241 includes a first logic conversion circuit 2411 and a full bridge driver circuit 2412.
  • the amplitude modulation modulator 242 includes a second logic conversion circuit 2421.
  • the constant current source circuit 2422 specifically, the first logic conversion circuit 2411 performs logic conversion between the input data of the first encoded data D11 to the full bridge driving circuit 2412, and converts the first encoded data D11 into the first logical data;
  • the two logic conversion circuit 2421 performs a logic conversion between the input data of the second encoded data D21 and the variable constant current source current circuit 2422, and converts the second encoded data D21 into the second logical data;
  • the full bridge driving circuit 2412 is based on the first logic
  • the data output controls the signal M01 of the magnetic field direction change of the write magnetic unit 26;
  • the variable constant current source circuit 2422 outputs a signal M02 for controlling the change of the magnetic field strength of the write magnetic unit 26 according to the second logic data;
  • the output signal M02 of the constant current source circuit 2422 is combined by the multiplier 243 to form a signal M0, and the write magnetic sheet is controlled by the signal M0.
  • the magnetic field strength can also vary as the element 26 changes in the direction of the magnetic field.
  • 4A is a flow chart of a first embodiment of a magnetic information recording method according to the present invention, the method comprising the following steps: Step S100, receiving ticket information. For example, ticket information from an external device can be received via the aforementioned communication unit 16.
  • Step S102 Acquire additional information, where the additional information is information that identifies the validity of the magnetic ticket.
  • the additional information may be information obtained by the information processing unit 18 processing the ticket information received from the communication unit 16, or may be preset information preset by the magnetic recording device in the storage unit 14, such as for indicating the information of the ticket information.
  • Step S104 recording the ticket information by using a first recording manner, and recording the additional information by using a second recording manner.
  • recording in different recording manners in this embodiment may include performing modulation using different modulation methods. Since the two types of magnetic recording methods are used to record the bill information and the additional information respectively, the difficulty of identifying the magnetic information is improved, thereby improving the difficulty of copying the magnetic ticket.
  • 4B is a flow chart showing a second embodiment of the magnetic information recording method according to the present invention. The detailed processing flow is as follows: Step S10, acquiring additional information.
  • the additional information acquired by the magnetic recording device may be information obtained by the information processing unit 18 processing the ticket information received from the communication unit 16, or may be preset information preset by the magnetic recording device in the storage unit 14, such as The fixed data indicating the change in the amplitude of the ticket information; or the number of the station where the magnetic recording device is located, the number of the magnetic recording device, and the like.
  • the ticket information and the additional information are modulated. Among them, the ticket information is frequency-modulated, and the additional information is amplitude-modulated.
  • the ticket information and the additional information may be encoded before the ticket information and the additional information are modulated, and the ticket information may be first performed by the first encoder 20 when encoding the ticket information and the additional information.
  • the second encoder 22 performs second encoding on the additional information, and the second encoder 22 may perform second encoding on the ticket information, and the first encoder 20 may first encode the additional information.
  • Step S14 the ticket information and the additional information are recorded into the magnetic ticket according to the modulated signal. Alternatively, the ticket information and the additional information are recorded on the track of the magnetic ticket based on the modulation signal.
  • the data encoded by the ticket information and the additional information is separately modulated and synthesized, and the combined modulated signal is output, and then the write magnetic unit 26 is controlled by the modulated signal to perform a write magnetic operation, and the ticket information and the additional information are recorded on the magnetic ticket magnetic strip. .
  • Fig. 5 is a flow chart showing a third embodiment of the magnetic information recording method according to the present invention. The detailed processing flow is as follows: Step S20, the ticket information is processed to generate additional information.
  • the bill information refers to the content related to the magnetic ticket, such as the starting station, the arriving station, the ticket amount, the departure time, the number of trips, and the like; the information processing unit 14 processes the ticket information according to a certain rule to generate additional information, so as to add
  • the information has a one-to-one correspondence with the bill information; the processing rule of the bill information may be set A verification algorithm, such as a CRC check algorithm, etc.; or an encryption algorithm, such as a hash encryption algorithm.
  • the ticket information processing rule is kept secret, the ordinary magnetic recording apparatus cannot generate additional information, so that illegal copying of the magnetic ticket can be effectively prevented.
  • Step S22 performing first coding on the ticket information and second encoding on the additional information.
  • the first information is first encoded by the first encoder 20.
  • the common encoding method is F2F encoding.
  • the second encoding is performed by the second encoder 22.
  • the commonly used encoding method is multi-value encoding.
  • the basic principle of multi-value coding is illustrated by the 4-amplitude coding of Fig. 6.
  • the horizontal axis direction indicates the data coding value, which can be binary or decimal, etc.; the vertical axis direction indicates the amplitude of the signal; the coding principle of multiple amplitudes For each data encoded value corresponding to a unique amplitude, the more the amplitude of the bin, the greater the amount of data that can be encoded by the amplitude signal; usually encoded in proportion to the value of the data and the magnitude.
  • the amplitude is divided into 4 files, arranged according to the size from big to small, the amplitude of the 4 files is A3, A2, Al, AO respectively; according to the correspondence between the value of the data and the amplitude, the data is between the amplitudes.
  • each array corresponds to an amplitude.
  • the encoding method of the ticket information will be described with reference to Fig. 7, wherein the ticket information is in the F2F encoding method, and the rule is that the magnetic flux inversion between the two clocks t indicates that the data "1" and the non-flux inversion indicates the data "0". ", the reversal frequency of the magnetic flux changes with the change of the magnetic ticket data, which belongs to the frequency modulation.
  • the ticket information D1 is equal to "11101101" as an example to illustrate its F2F encoded waveform.
  • Each bit of the ticket information D1 is sorted from left to right, and the first bit “1" indicates that there is a magnetic flux inversion (falling edge 40) between the clocks t0 and t1, and the second bit “1" indicates There is a magnetic flux reversal (rising edge 41) between the clocks t1 to t2, and the fourth bit “0” indicates that there is no magnetic flux reversal (high amplitude 42) between the clocks t3 and t4, and the seventh bit "0" It is shown that there is no magnetic flux inversion between the clocks t6 and t7 (low amplitude 43), and the waveform of the F2F encoded data of the ticket information D1 is as shown by the waveform D11 in FIG.
  • FIG. 8 and FIG. 10 jointly illustrate the encoding method of the additional information, wherein the additional information is encoded by a multi-value encoding method, and the four-value encoding is taken as an example for description.
  • the rule is that the amplitude is divided into four files and the value of the data.
  • the only difference between the 4-value encoding method in FIG. 8 and the 4-amplitude encoding method in FIG. 10 is that the amplitude signal in FIG. 8 changes once in each clock cycle, and in FIG. 10 The amplitude signal changes once every two clock cycles.
  • D2 when performing 4-value encoding, D2 performs 2-bit grouping, and its grouping data is "00", "01”, “10", “11”, “10”, “01”, “00”, "10".
  • the multi-value encoded data D21_la is the same as the packet data, that is, "00", “01”, “10”, “11”, “10”, “01”, “00””,”10"
  • the amplitude waveform of the multi-value coded data D21_la is as shown by D21_lb in Fig. 8, and the amplitude varies between A0 and A3; when the amplitude changes every two clock cycles, the packet data is also performed.
  • the multi-value encoded data D21_2a in Fig. 10 only lists the first 8 sets of codes Data, its amplitude waveform is shown as D21_2b in Figure 10, amplitude
  • Step S24 modulating the encoded data, and performing a write magnetic operation on the ticket information and the additional information.
  • the modulator 24 frequency-modulates the ticket information, for example, the first encoded data control D11 is converted by the frequency modulation modulator 241 of the modulator 24 into a signal M01 that controls the direction change of the magnetic field; the modulator 24 amplitude-modulates the additional information, for example, by amplitude modulation
  • the modulator 242 converts the second encoded data D21 into a signal M02 that controls the change in the strength of the magnetic field, and then the multiplier 243 synthesizes the signal M01 that changes the direction of the magnetic field and the signal M02 that controls the change in the strength of the magnetic field to both control the change in the direction of the magnetic field.
  • the signal M0 of the magnetic field strength change is controlled by M0 to change the magnetic field of the write magnetic unit 26, and the ticket information and the additional information are recorded on the magnetic ticket magnetic strip.
  • the waveforms of the signals M01, M02, and M0 are collectively illustrated by FIG. 9 and FIG. 11; wherein, the signal M01 is converted from the first encoded data D11 generated by the F2F encoding of the ticket information D1, and the signal M02_1 in FIG. 9 and the signal in FIG.
  • the signal M02_2 is the second encoded data D21_1 generated by the additional information D2 encoded according to the 4-value encoding method in FIG. 8, and the second encoded data D21_2 generated by encoding according to the 4-value encoding method in FIG.
  • the signal M0_1 in FIG. 9 and the signal M0_2 in FIG. 11 are generated by multiplying the signals M01 by the signals M02_1 and M02_2, respectively. It can be seen from Fig. 9 and Fig. 11 that the amplitude of the signal M01 is constant; the amplitude of the signal M02_1 varies between A0 A3, and it changes once every clock cycle; the amplitude of the signal M02_2 is between A0 A3 Change, it changes every two clock cycles; and the signals M0_1, M0_2 not only switch the magnetic flux direction, but also change its amplitude between A0 A3, the difference between the two is the amplitude change of the signal MO 1 every clock cycle 1 time, and the signal M0 2 changes once every two clock cycles.
  • the encoding method of magnetic information and the recording mode of magnetic information can change the magnetic information recording mode from a single F2F encoding mode to F2F encoding and multiple frames by adding a multi-amplitude encoding method for encoding the amplitude of the magnetic signal.
  • the value encoding is combined in a manner, and then the additional information is carried by the amplitude of the magnetic signal.
  • the invention transforms the amplitude of the magnetic signal of the magnetic stripe on the magnetic ticket from a constant to a controllable orderly change by data modulation of the multi-value encoding and recording of the information by the amplitude of the magnetic signal, thus not only
  • the magnetic flux of the magnetic ticket magnetic stripe reverses the transmission of information, and the amplitude of the magnetic signal also transmits information.
  • the magnetic ticket is copied, not only the magnetic flux change of the magnetic strip is copied, but also the amplitude change of the magnetic signal is copied, and the magnetic quantity is obviously increased.
  • the difficulty of copying the ticket the method of recording the ticket information by F2F encoding, recording the additional information by multi-value encoding, and effectively checking the ticket information by the additional information, thereby improving the reliability of the ticket information recording.
  • the present invention increases the difficulty of copying magnetic information in the magnetic ticket by increasing the kind of magnetic information recording mode, and is easy to implement, and does not increase the cost of the magnetic recording device, and effectively mentions the magnetic ticket. Security.
  • the above is only the preferred embodiment of the present invention, and is not intended to limit the present invention, and various modifications and changes can be made to the present invention. Any modifications, equivalent substitutions, improvements, etc. made within the spirit and scope of the present invention are intended to be included within the scope of the present invention.

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Description

磁记录方法及装置 技术领域 本发明涉及一种磁记录方法及装置。 背景技术 利用磁票上的磁信息进行信息记录来作为支付凭证， 是一种广泛应用的技术。 在 磁条上进行磁信息记录时， 常用的记录方式是 F2F记录方式， 即双频相位相干编码记 录方式， 具体为在两个时钟之间有一个磁通翻转记为 " 1 "、 无磁通翻转记为 "0"， 此 种磁信息记录方式只利用了频率信号记录信息， 而磁信号的幅度不携带信息。 常用的 磁信息记录设备， 如高铁、 地铁中行业中使用的磁票制票机， 也采用 F2F记录方式， 由于这种磁信息的记录方式无任何防复制措施， 只要使用简单的读磁装置即可读出磁 条上的磁信息， 并进行复制。 针对相关技术中磁票上的磁信息容易被复制问题，目前尚未提出有效的解决方案。 发明内容 针对磁票上的磁信息容易被复制的问题而提出本发明， 为此， 本发明的主要目的 在于提供一种磁记录方法及装置， 以解决上述问题。 为了实现上述目的， 根据本发明的一个方面， 提供了一种磁记录方法。 该磁记录 方法包括： 接收票据信息； 获取附加信息， 其中， 附加信息为标识磁票有效性的信息; 采用第一记录方式记录所述票据信息； 以及采用第二记录方式记录所述附加信息。 为了实现上述目的， 根据本发明的另一方面， 提供了一种磁记录装置。 该磁记录 装置包括： 获取机构， 用于获取附加信息； 通信单元， 用于接收票据信息； 记录机构， 用于采用第一记录方式记录所述票据信息；以及采用第二记录方式记录所述附加信息。 通过本发明， 采用接收票据信息； 获取附加信息， 其中， 附加信息为标识磁票有 效性的信息； 采用第一记录方式记录所述票据信息； 以及采用第二记录方式记录所述 附加信息的方法， 由于增加了标识磁票有效性的附加信息， 并且对票据信息和附加信 息采用不同的记录方式， 因而解决了磁票上的磁信息容易被复制的问题， 进而达到了 使得磁票上的磁信息难以被复制， 并进一步提高磁票安全性的效果。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本申请的一部分， 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附图 中： 图 1A是根据本发明第一实施例磁记录装置的示意图； 图 1B是根据本发明第二实施例磁记录装置的示意图； 图 2是根据本发明第三实施例的磁记录装置的示意图； 图 3是根据本发明实施例的磁记录装置调制器的示意图； 图 4A是根据本发明实施例的磁信息记录方法的第一实施例的流程图； 图 4B是根据本发明实施例的磁信息记录方法的第二实施例的流程图； 图 5是根据本发明实施例的磁信息记录方法的第三实施例的流程图； 图 6是根据本发明实施例的多幅值编码的示意图； 图 7是本发明实施例的 F2F编码的信号波形示意图； 图 8是根据本发明第一实施例的 4幅值编码的信号波形示意图； 图 9是根据图 8所示的 4幅值编码的信号波形和图 7所示的 F2F编码的信号波形 生成的写磁信号波形示意图； 图 10是根据本发明第二实施例的 4幅值编码的信号波形示意图； 以及 图 11是根据图 10所示的 4幅值编码的信号波形和图 7所示的 F2F编码的信号波 形生成的写磁信号波形示意图。 具体实施方式 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 图 1A是根据本发明第一实施例的磁记录装置的示意图。 如图 1A所示， 该磁记录装置包括： 获取机构 10， 通信单元 16以及记录机构 11。 其中， 获取机构 10用于获取附加信息， 其中， 所述附加信息为标识磁票有效性的 信息； 通信单元 16用于接收票据信息； 记录机构 11用于采用第一记录方式记录所述 票据信息； 以及采用第二记录方式记录所述附加信息。 对于该实施例中的记录机构 11， 可以为采用不同调制方式的记录机构。 在该实施例中， 由于磁记录装置中记录机构采用不同的记录方式分别记录票据信 息和标识磁票有效性的附加信息， 在复制磁票中的磁信息时， 不仅需要利用不同的方 式读取票据信息、 附加信息， 而且还需要采用不同记录方式对票据信息、 附加信息进 行记录， 因而可以有效地增加了磁票中磁信息的复制难度。 图 1B是根据本发明第二实施例磁记录装置的示意图。 在该实施例中， 记录机构包括调制器 24和写磁单元 26。 如图 1B所示， 该磁记录装置包括： 获取机构 10， 通信单元 16、 调制器 24以及 写磁单元 26。 其中， 获取机构 10， 用于获取附加信息， 其中， 所述附加信息为标识磁票有效性 的信息； 通信单元 16， 用于接收票据信息； 调制器 24， 用于对票据信息和附加信息进 行调制， 其中， 对票据信息进行第一调制， 对附加信息进行第二调制， 例如， 对票据 信息进行调频， 对附加信息进行调幅， 或者， 也可以对票据信息进行调幅， 对附加信 息进行调频； 以及写磁单元 26， 用于根据调制后的信号将票据信息和附加信息记录到 磁票中。 在该实施例中， 由于增加了标识磁票有效性的附加信息， 并且对票据信息和附加 信息采用不同的调制方式， 即， 对票据信息和附加信息采用不同的记录方式， 因而， 增加了磁信息的复制难度， 同时由于附加信息能够对磁票的有效性进行校验， 因此提 高了磁票安全性。 图 2是本发明第三实施例的磁记录装置的示意图， 下面依图进行说明。 如图 2所示， 磁记录装置包括： 控制器 12， 通信单元 16， 对票据数据进行处理的 信息处理单元 18， 进行数据编码的第一编码器 20、 第二编码器 22， 对编码数据进行 调制的调制器 24， 写磁单元 26及存储各种数据的存储单元 14。 其中， 控制器 12， 接收及分析各种数据， 根据不同的数据对相应模块的操作进行 控制。 比如， 控制通信单元 24与主机或网络设备 （图中未示出） 等之间的数据通信， 控制信息控制单元 18进行票据信息处理， 控制第一编码器 20对票据信息 D1进行编 码， 控制第二编码器 22对附加信息 D2进行编码， 控制写磁单元 26进行写磁操作等。 通信单元 16， 为控制器 12与主机或网络设备 （图中未示出） 等之间的数据交互 提供通信通路， 如接收票据信息的写磁指令、 票据信息的处理指令等。 信息处理单元 18， 按照一定规则对从通信单元 16接收的票据信息进行处理， 生 成票据信息的附加信息， 通过该附加信息可以对票据信息进行检验， 从而验证磁票的 有效性； 其中， 票据信息 D1传送到第一编码器 20， 附加信息 D2传送到第二编码器 22。 第一编码器 20， 按照一定的规则对票据信息 D1进行第一编码， 常用的编码方式 为 F2F编码，即双频相位相干编码;编码后生成的第一编码数据 D11传送到调制器 24。 第二编码器 22，按照不同于第一编码器的编码规则对附加信息 D2进行第二编码， 常用的编码方式为多幅值编码， 编码后生成的第二编码数据 D21传送到调制器 24。 优选地， 在第一调制为调频， 第二调制为调幅时， 第一编码器用于对票据信息进 行双频相位相干编码， 第二编码器用于对附加信息进行多幅值编码； 在第一调制为调 幅， 第二调制为调频时， 第一编码器用于对票据信息进行多幅值编码， 第二编码器用 于对附加信息进行双频相位相干编码。 调制器 24，对第一编码器 20生成的第一编码数据 D11和第二编码器 22生成的第 二编码数据 D21进行调制， 把数字信号变成模拟信号， 生成复合的模拟控制信号 M0， 控制写磁单元 26的磁场变化。 写磁单元 26， 由调制器 24生成的模拟信号 M0控制写磁单元 26上的磁场变化， 如磁场方向的变化、 磁场强度的变化等， 对磁票上的磁条进行磁化， 把票据信息 D1 和附加信息 D2记录在磁票磁条上。 存储单元 14， 用于暂时存储磁记录装置中的各种数据， 如票据数据 Dl、 附加数 据 D2、 第一编码数据 Dll、 第二编码数据 D21等。 本发明实施例中的获取机构 10 可以是从外部获取附加信息或者根据票据信息生 成附加信息的机构， 也可以是经由控制器 12从存储单元 14中获取附加信息的机构。 上述根据本发明实施例所提供的磁信息记录装置， 能够通过对磁信号的幅值进行 调制、 使磁信号幅值携带信息， 然后以 F2F编码方式记录票据信息， 以多幅值编码方 式记录票据信息的附加信息，通过写磁单元把票据信息和附加信息写在磁票的磁条中。 由于采用两种磁记录方式进行记录， 因而增加了磁信息的复制难度； 同时由于附加信 息能够对磁票的有效性进行校验， 因此进一步提高了磁票信息的安全性。 图 3为调制器的示意图， 下面参考图 3说明本调制器的组成。 调制器包括调频调制器 241、 调幅调制器 242及乘法器 243， 其中， 调频调制器 241包括第一逻辑转换电路 2411、 全桥驱动电路 2412， 调幅调制器 242包括第二逻辑 转换电路 2421、 可变恒流源电路 2422; 具体为， 第一逻辑转换电路 2411进行第一编 码数据 D11到全桥驱动电路 2412输入数据之间的逻辑转换， 把第一编码数据 D11转 换为第一逻辑数据； 第二逻辑转换电路 2421进行第二编码数据 D21到可变恒流源电 流电路 2422输入数据之间的逻辑转换， 把第二编码数据 D21转换为第二逻辑数据； 全桥驱动电路 2412根据第一逻辑数据输出控制写磁单元 26磁场方向变化的信号 M01 ; 可变恒流源电路 2422 根据第二逻辑数据输出控制写磁单元 26 磁场强度变化的信号 M02; 全桥驱动电路 2412的输出信号 M01和可变恒流源电路 2422的输出信号 M02 通过乘法器 243后合成在一起， 形成信号 M0， 由信号 M0控制写磁单元 26在磁场方 向变化的同时磁场强度也可以变化。 图 4A为根据本发明的磁信息记录方法的第一实施例的流程图， 该方法包括以下 步骤： 步骤 S100, 接收票据信息。 例如， 可以经由前述的通信单元 16接收来自外部设备的票据信息。 步骤 S102， 获取附加信息， 其中， 所述附加信息为标识磁票有效性的信息。 该附加信息可以是信息处理单元 18对从通信单元 16接收的票据信息进行处理而 得到的信息， 也可以是磁记录装置预置在存储单元 14中的预置信息， 如用于表示票据 信息幅值变化的固定数据； 或者磁记录装置所在车站的编号、磁记录装置编号等信息。 步骤 S104, 采用第一记录方式记录所述票据信息， 以及采用第二记录方式记录所 述附加信息。 其中， 在该实施例中采用不同的记录方式进行记录可以包括采用不同的 调制方式进行调制。 由于采用两种磁记录方式分别对票据信息和附加信息进行记录， 提高了磁信息的 识别难度， 从而提高了磁票的复制难度。 图 4B 为根据本发明的磁信息记录方法的第二实施例的流程图， 详细的处理流程 如下： 步骤 S10， 获取附加信息。 磁记录装置获取的附加信息， 可以是信息处理单元 18对从通信单元 16接收的票 据信息进行处理而得到的信息， 也可以是磁记录装置预置在存储单元 14 中的预置信 息， 如用于表示票据信息幅值变化的固定数据； 或者磁记录装置所在车站的编号、 磁 记录装置编号等信息。 步骤 S12， 对票据信息和附加信息进行调制。 其中， 对票据信息进行调频， 以及对附加信息进行调幅。 其中， 在对票据信息和 附加信息进行调制之前， 还可以对票据信息、 附加信息进行编码， 并且在对票据信息、 附加信息进行编码时， 既可以由第一编码器 20对票据信息进行第一编码、 由第二编码 器 22对附加信息进行第二编码， 也可以由第二编码器 22对票据信息进行第二编码、 由第一编码器 20对附加信息进行第一编码。 步骤 S14， 根据调制后的信号将票据信息和附加信息记录到所述磁票中。 或者， 根据调制信号把票据信息和附加信息记录在磁票的磁道上。 对票据信息和附加信息编码后的数据进行分别调制后合成， 输出合成后的调制信 号，然后由调制信号控制写磁单元 26进行写磁操作，把票据信息和附加信息记录在磁 票磁条上。 通过两种磁记录方式分别对票据信息和附加信息进行记录， 提高了磁信息的识别 难度， 从而提高了磁票的复制难度。 图 5为根据本发明的磁信息记录方法的第三实施例的流程图， 详细的处理流程如 下： 步骤 S20， 对票据信息进行处理， 生成附加信息。 票据信息， 指与磁票相关的内容， 如起始车站、 到达车站、 车票金额、 发车时间、 车次等信息；由信息处理单元 14按照一定的规则对票据信息进行处理，生成附加信息， 使附加信息与票据信息具有一一对应的关系； 该票据信息的处理规则， 可以是设定的 校验算法， 如 CRC校验算法等； 也可以是加密算法， 如哈希加密算法等。 在票据信息 处理规则保密的情况下， 普通的磁记录装置无法生成附加信息， 从而能够有效防止磁 票的非法复制。 步骤 S22， 对票据信息进行第一编码、 对附加信息进行第二编码。 由第一编码器 20对票据信息进行第一编码， 常用的编码方法为 F2F编码； 由第 二编码器 22对附加信息进行第二编码， 常用的编码方法为多幅值编码。 以图 6 的 4 幅值编码来说明多幅值编码的基本原理， 横轴方向， 表示数据编码值， 可以是二进制 或十进制等； 纵轴方向， 表示信号的幅值； 多幅值的编码原则为每一数据编码值对应 唯一的幅值， 幅值的分档越多， 幅值信号可编码的数据量越大； 通常按照数据的数值 和幅值成正比的关系进行编码。 图 6中幅值分为 4档， 按照从大到小进行排列， 4档 幅值分别是 A3、 A2、 Al、 AO; 按照数据的数值和幅值成正比的对应关系进行数据到 幅值间的编码， 则数据 3编码为幅值 A3、 数据 2编码为幅值 A2、 数据 1编码为幅值 Al、 数据 0编码为幅值 AO; 当数据以二进制表示时， 则数据 11、 10、 01、 00分别编 码为幅值 A3、 A2、 Al、 AO, 即 2比特长的数据编码为 4档的幅值； 由于数据通常以 二进制表示， 编码数据长度与幅值分档之间的关系为 n比特长的数据编码为 2n档的幅 值， n=2、 3、 4等常数， 因此在进行 2n档幅值编码时， 需要把数据分为多个数组， 每 个数组包含 n个比特， 每个数组对应一个幅值。 下面以图 7说明票据信息的编码方法， 其中， 票据信息以 F2F编码方法， 其规则 是在两个时钟 t之间有磁通反转表示数据 " 1 "、 无磁通反转表示数据 "0"， 既磁通的 反转频率随着磁票数据的变化而变化，属于频率调制，以票据信息 D1等于" 11101101 " 为例说明其 F2F编码波形， 图中所有波形的变化与 CLOCK同步， 按照从左到右的顺 序对票据信息 D1的每一比特进行排序， 则第一比特 " 1 "表示在时钟 t0~tl之间有磁 通反转 （下降沿 40)、 第二比特 " 1 "表示在时钟 tl~t2之间有磁通反转 （上升沿 41 )、 第四比特 " 0" 表示在时钟 t3~t4之间无磁通反转 （高幅值 42)、 第七比特 " 0" 表示 在时钟 t6~t7之间无磁通反转 （低幅值 43 )， 票据信息 D1的 F2F编码数据的波形如图 7中波形 D11所示。 以图 8、 图 10共同说明附加信息的编码方法， 其中， 附加信息以多幅值编码方法 进行编码， 以 4幅值编码为例进行说明， 其规则是幅值分为 4档、 数据的数值和幅值 成正比，图 8中的 4幅值编码方法和图 10中的 4幅值编码方法的唯一区别为图 8中的 幅值信号在每一个时钟周期幅值变化一次，而图 10中的幅值信号在每两时钟周期幅值 变化一次。 按照编码数据的比特长度 n与幅值分档数 2n之间的关系， 要以两 （n=2) 比特为一组对附加信息 D2进行幅值编码， 以附加信息 D2为 "0001101110010010"进 行说明， 进行 4幅值编码时， D2进行 2比特组分组后， 其分组数据为 "00"、 "01"、 "10"、 "11"、 "10"、 "01"、 "00"、 "10"。 当每个时钟周期幅值变化一次， 其多幅值编 码数据 D21_la同分组数据相同， 即为 "00"、 "01"、 "10"、 "11"、 "10"、 "01"、 "00"、 "10"， 多幅值编码数据 D21_la的幅值波形如图 8中的 D21_lb所示， 幅值在 A0 A3 之间变化； 当每两时钟周期幅值变化一次， 还要对分组数据进行处理， 对每一分组都 重复一次， 即多幅值编码数据 D21_2a为" 00"、 "00"、 "01"、 "01"、 "10"、 "10"、 "11"、 "11"、 "10"、 "10"、 "01"、 "01"、 "00"、 "00"、 "10"、 "10"， 图 10中的多幅值编码 数据 D21_2a只列出了前 8组编码数据， 其幅值波形如图 10中的 D21_2b所示， 幅值
¾ A0- A3之间变化。 当然， 还可以把幅值分为更多档， 幅值分档越多， 则每个幅值可以代表的信息越 多； 每个幅值变化占用的时钟周期越多， 则幅值信息的变化频率越低， 在信号识别时 也更可靠。 步骤 S24， 对编码数据进行调制， 对票据信息和附加信息进行写磁操作。 调制器 24对票据信息进行调频， 例如， 由调制器 24的调频调制器 241把第一编 码数据控制 D11转换为控制磁场方向变化的信号 M01; 调制器 24对附加信息进行调 幅， 例如， 由调幅调制器 242把第二编码数据 D21 转换为控制磁场强度变化的信号 M02,然后由乘法器 243把控制磁场方向变化的信号 M01和控制磁场强度变化的信号 M02合成为既能控制磁场方向变化又能磁场强度变化的信号 M0， 由 M0控制写磁单 元 26的磁场变化， 把票据信息和附加信息记录在磁票磁条上。 通过图 9、 11共同说明信号 M01、 M02、 M0的波形； 其中， 信号 M01是票据信 息 D1经 F2F编码后生成的第一编码数据 D11转换而成， 图 9中的信号 M02_l、 图 11 中的信号 M02_2 是附加信息 D2分别按照图 8中的 4幅值编码方法进行编码后生成的 第二编码数据 D21_l、按照图 10中的 4幅值编码方法进行编码后生成的第二编码数据 D21_2转换而成的， 图 9中的信号 M0_1和图 11中的信号 M0_2为信号 M01分别与 信号 M02_l、 M02_2进行相乘操作生成的。 从图 9、 图 11中可以看出， 信号 M01的 幅值恒定不变； 信号 M02_l的幅值在 A0 A3之间变化， 其每一个时钟周期变化一次； 信号 M02_2的幅值在 A0 A3之间变化， 其每两个时钟周期变化一次； 而信号 M0_1、 M0_2不仅磁通方向进行切换， 其幅值也在 A0 A3之间进行变化， 二者的区别是信号 MO 1每一个时钟周期幅值变化 1次， 而信号 M0 2每两个时钟周期幅值变化 1次。 通过对票据信息进行处理， 并同时记录票据信息和附加信息的方式， 提高了票据 信息记录的可靠性； 通过对附加信息进行多幅值编码， 使磁信号幅值传输信息的方式， 不仅增加了磁条的记录容量， 还提高了磁票的复制难度。 本发明提供的磁信息的编码方式和磁信息的记录方式， 能够通过增加对磁信号幅 值进行编码的多幅度编码方法， 使磁信息记录方式从单一的 F2F编码方式变为 F2F编 码和多幅值编码相结合的方式， 然后， 通过磁信号的幅值携带附加信息。 本发明通过对多幅值编码进行数据调制、 由磁信号幅值记录信息的方式， 使磁票 上磁条的磁信号幅值从恒定不变变为可控的有序变化， 因此， 不仅通过磁票磁条的磁 通翻转传输信息、 而且磁信号幅值也传输信息， 使磁票复制时， 不仅要复制磁条的磁 通变化， 还要复制磁信号的幅值变化， 明显增加了磁票的复制难度； 通过 F2F编码记 录票据信息、 通过多幅值编码记录附加信息、 由附加信息对票据信息进行有效检验的 方式， 提高了票据信息记录的可靠性。 从以上的描述中， 可以看出， 本发明通过增加磁信息记录方式的种类从而增加了 磁票中磁信息的复制难度， 而且便于实施， 并且不增加磁记录设备成本， 有效的提到 了磁性车票的安全性。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的 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

权 利 要 求 书
1. 一种磁记录方法， 其特征在于， 包括：
接收票据信息；
获取附加信息， 其中， 所述附加信息为标识磁票有效性的信息； 采用第一记录方式记录所述票据信息； 以及
采用第二记录方式记录所述附加信息。
2. 根据权利要求 1所述的磁记录方法， 其特征在于， 采用第一记录方式记录所述 票据信息以及采用第二记录方式记录所述附加信息包括：
对所述票据信息和所述附加信息进行调制， 其中， 对所述票据信息进行第 一调制， 对所述附加信息进行第二调制； 以及
根据调制后的信号将所述票据信息和所述附加信息记录到所述磁票中。
3. 根据权利要求 2所述的磁记录方法， 其特征在于， 所述第一调制和所述第二调 制中之一为调频， 另一个为调幅。
4. 根据权利要求 2所述的磁记录方法， 其特征在于， 在对所述票据信息和所述附 加信息进行调制之前， 所述方法还包括：
对所述票据信息进行第一编码， 生成第一编码数据； 以及
对所述附加信息进行第二编码， 生成第二编码数据。
5. 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 在对所述票据信息进行调频， 对所 述附加信息进行调幅时， 所述第一编码为双频相位相干编码， 所述第二编码为 多幅值编码； 在对所述票据信息进行调幅， 对所述附加信息进行调频时， 所述 第一编码为多幅值编码， 所述第二编码为双频相位相干编码。
6. 根据权利要求 5所述的磁记录方法， 其特征在于， 对所述票据信息或所述附加信息进行调频包括：
将所述第一编码数据转换为第一逻辑数据； 以及
根据所述第一逻辑数据得到控制磁场方向变化的第一信号， 对所述附加信息或所述票据信息进行调幅包括： 将所述第二编码数据转换为第二逻辑数据； 以及
根据所述第二逻辑数据得到控制磁场强度变化的第二信号， 根据调制后的信号将所述票据信息和所述附加信息记录到所述磁票中包 括：
对所述第一信号和所述第二信号进行合成， 得到既能控制磁场方向变 化又能控制磁场强度变化的第三信号； 以及
根据所述第三信号将所述票据信息和所述附加信息记录到所述磁票 中。 根据权利要求 1所述的磁记录方法， 其特征在于， 获取附加信息包括按照以下 方式之一进行获取：
对所述票据信息进行处理， 得到所述附加信息； 以及
获取预先存储的附加信息。 根据权利要求 7所述的磁记录方法， 其特征在于， 对所述票据信息进行处理， 得到所述附加信息包括进行以下处理：
利用检错编码方法对所述票据信息进行处理， 得到所述附加信息； 和 /或 利用加密方法对所述票据信息进行处理， 得到所述附加信息。 一种磁记录装置， 其特征在于， 包括：
获取机构， 用于获取附加信息， 其中， 所述附加信息为标识磁票有效性的 信息；
通信单元， 用于接收票据信息； 以及
记录单元， 用于采用第一记录方式记录所述票据信息， 采用第二记录方式 记录所述附加信息。 根据权利要求 9所述的磁记录装置， 其特征在于， 所述记录单元包括： 调制器， 用于对所述票据信息和所述附加信息进行调制， 其中， 对所述票 据信息进行第一调制， 对所述附加信息进行第二调制； 以及
写磁单元， 用于根据调制后的信号将所述票据信息和所述附加信息记录到 所述磁票中。
11. 根据权利要求 10所述的磁记录装置，其特征在于，所述第一调制和所述第二调 制中之一为调频， 另一个为调幅。
12. 根据权利要求 10所述的磁记录装置， 其特征在于， 还包括： 第一编码器， 用于对所述票据信息进行第一编码， 生成第一编码数据； 以 及
第二编码器， 用于对所述附加信息进行第二编码， 生成第二编码数据。
13. 根据权利要求 12所述的磁记录装置， 其特征在于， 所述调制器包括：
第一逻辑转换电路， 用于将所述第一编码数据转换为第一逻辑数据； 全桥驱动电路， 用于根据第一逻辑数据输出控制所述写磁单元磁场方向变 化的第一信号；
第二逻辑转换电路， 用于将所述第二编码数据转换为第二逻辑数据； 可变恒流源电路， 用于根据第一逻辑数据输出控制所述写磁单元磁场强度 变化的第二信号； 以及
乘法器，用于将所述第一信号和所述第二信号合成在一起，形成第三信号， 其中， 所述写磁单元用于根据所述第三信号将所述票据信息和所述附加信 息记录到所述磁票中。
14. 根据权利要求 12所述的磁记录装置， 其特征在于， 在所述第一调制为调频， 所 述第二调制为调幅时， 所述第一编码器用于对所述票据信息进行双频相位相干 编码， 所述第二编码器用于对所述附加信息进行多幅值编码； 在所述第一调制 为调幅， 所述第二调制为调频时， 所述第一编码器用于对所述票据信息进行多 幅值编码， 所述第二编码器用于对所述附加信息进行双频相位相干编码。
15. 根据权利要求 9所述的磁记录装置， 其特征在于， 还包括： 存储单元， 用于存储所述附加信息，
其中， 所述获取机构用于从所述存储单元获取所述附加信息。
16. 根据权利要求 9所述的磁记录装置， 其特征在于， 所述获取机构包括：
信息处理单元， 用于对所述票据信息进行处理， 得到所述附加信息。
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