[发明专利]基于移动智能设备音频接口的数据通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于移动智能设备音频接口的数据通信方法。 

背景技术

目前，移动智能设备的普及给移动支付提供了良好的运营环境，尤其是智能手机用户不断增加，给移动支付创造了条件。 

现有的基于移动智能设备的支付设备存在安全性不高问题，操作不方便等问题，以及很容易受到干扰。 

因此，有必要设计一种基于移动智能设备音频接口的数据通信方法。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于移动智能设备音频接口的数据通信方法，该基于移动智能设备音频接口的数据通信方法易于实施，通信可靠性高。 

发明的技术解决方案如下： 

一种基于移动智能设备音频接口的数据通信方法，将支付设备与移动智能设备的音频接口相连(借助移动智能设备即手机的移动通信功能实现支付)，并采用FSK和ASK相结合的双调制通信模式实现支付设备与移动智能设备的通信：上行采用ASK模式，下行采用FSK模式；所述的上行为支付设备发往移动智能设备，下行为移动智能设备发往支付设备。 

【ASK(Amplitude Shift Keying)-幅移键控。这种调制方式是根据信号的不同，调节正弦波的幅度。】【FSK(Frequency-shift keying)-频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。】 

将支付设备的采样频率设定为176KHz，(用于增加每个波形周期的采样点数，减少波形失真；普通的音频采样频率一般为44.1K，在本发明中，通过软件处理 将采样频率提高到176K，减小波形失真度) 

【软件判断波形时，主要对不同频率的波形数据进行数点和幅值的综合判断(即根据正弦波幅值门限值和一个波形周期的点数来判断，先根据幅值判断有一个上升过程和一个下降过程，有这两个过程则认为是一个完整的波，再将上升过程和下降过程里的点数值相加，根据点数的多少判断是哪一种频率的波)，所述的一个波形周期包含一个上升过程和一个下降过程，即从第一次到达高门限值开始到下降到达低门限值，再到第二次上升到达高门限值截至为一个波形周期。】 

在FSK模式下，即采用5.5kHz和11K Hz的2种频率的正弦波分别表示数字信号“0”和“1”；【原理上，用176K的采样频率采样5.5KHz的正弦波时，每个波形周期得到32个采样点，而用176KHz的采样频率采样11KHz的正弦波时，每个波形周期可以得到16个采样点；其中，采样点数＝采样频率/波的频率。由于设备采样频率不是智能设备发送波形频率的整数倍，故利用采样点数判断时，通过软件设置了一个判断范围。】 

按照以下方法判断正弦波的频率实现解码： 

当每一个波形周期内采样点数在26到38之间时，则判定当前的信号为5.5KHz频率的正弦波； 

当采样点数在12到20之间时，则判定当前的信号为11KHz频率的正弦波； 

利用幅值门限值判断采样点数； 

所述的波形周期是一个完整的正弦波对应的周期； 

在下行编码中，通过发送2个连续的11KHz频率的波表示数字“1”，发送1个5.5kHz的波表示数字“0”；从而将数字信号编码成一串波形数据用于信号传输；在支付设备端接收到波形数据后，通过解码得到原始数字信号，完成下行通信。 

采用预加重技术解决不同移动智能设备因输入阻抗不同造成的阻抗失配问题；预加重技术，主要是在通信中，将需要发送的信号在传输前，预先将信号功率放大，经过传输通道后再将信号(此信号已经含有传输通道引入的噪声)适当减小。此技术的优势是，可以提高整个信号传输的信噪比，降低传输过程中引入的噪声能量。降低信号传输的误码率。 

所述的支付设备是基于ARM的设备，将ARM输出的调制信号的幅度放大到峰峰值为2.75V-2.85V【优选2.8v】，在ARM发送和MIC接收间再插入衰减网 络，将ARM输出信号调整为移动智能设备可接受的140mV以下{由于移动智能设备接收到MIC通道能接受的信号强度为70-140mV左右，这种做法有两种优势：第一，从ARM输出的信号本身带有基底噪声，或者小的尖峰毛刺，由于经过预加重技术，这些毛刺在接收端将不会出现。第二，由于阻尼衰减网络的存在。同时也减小了传输线路上的外来干扰等，比如其他信号耦合到线路上的时候，也将被衰减。从这两个方面提高了系统的通信性能。}