[发明专利]指纹感应信号的处理方法、系统及指纹识别终端

说明书

技术领域

本发明属于指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹感应信号的处理方法、系统及指纹识别终端。

背景技术

指纹，由于其具有终身不变性、唯一性和方便性，已经几乎成为生物特征识别的代名词。而指纹识别技术也广泛应用于各种终端设备，如移动终端、银行系统、考勤系统等，常用来提供对敏感电子设备和/或数据的安全访问。

电容式指纹检测电路是一种读取指纹信息的前端模拟电路，图1示出了现有设计中的一种电路结构，其原理是将驱动信号(如频率为400KHz的驱动信号)传导到触碰平面上，当有手指触碰时，触碰操作会透过平面上的电容将指纹感应信号传入系统内。

公布号为CN 103376970A的中国发明专利申请揭露了另一种电容式指纹传感器，该电容式指纹传感器可由感测元件的阵列形成。该阵列的每个电容式感测元件记录随着电容耦合的电容而变化的电压，且电容式感测元件位于手指与感测芯片之间，手指可电容地耦接至传感器的各个电容式感测元件，从而使得传感器可感测每个电容式感测元件与指纹的肌肉之间的电容。感测芯片通过感测电容式感测元件上的电压变化来检测电容信号，另外，感测芯片也可通过感测电容式感测元件接收到的电荷变化来检测电容信号。

上面描述的两种指纹识别技术以及其他现有设计均存在的问题是：因为放大器反馈回路上的电容C太小，造成指纹感应信号放大困难，SNR(Signal Noise Ratio，信噪比)较低。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题在于提供一种指纹感应信号的处理方法，旨在提高指纹感应信号的信噪比SNR。

本发明是这样实现的，一种指纹感应信号的处理方法，所述处理方法包括下述步骤：

混频处理步骤：将采集到的高频指纹感应信号与第一高频信号进行混频处理，得到一低频信号；

放大处理步骤：对所述低频信号进行放大处理。

进一步地，在所述混频处理步骤之前，所述处理方法还包括下述步骤：

信号转换步骤：将采集到的电压形式的高频指纹感应信号转换为电流形式的高频指纹感应信号；

然后以所述电流形式的高频指纹感应信号为基础执行所述混频处理步骤。

本发明所要解决的第二个技术在于提供一种指纹感应信号的处理系统，所述处理系统包括：

混频器，用于将采集到的高频指纹感应信号与第一高频信号进行混频处理，得到一低频信号；

电容反馈型放大器，用于对所述低频信号进行放大处理，其反相输入端连接所述混频器的输出端，其反相输入端与其输出端之间连接有反馈电容，其同相输入端接偏置电压。

本发明所要解决的第三个技术在于提供一种指纹识别终端，包括多个阵列式分布的指纹感应像素，每个指纹感应像素均连接有一个指纹感应信号的处理系统；所述处理系统包括：

混频器，用于将采集到的高频指纹感应信号与第一高频信号进行混频处理，得到一低频信号；

电容反馈型放大器，用于对所述低频信号进行放大处理，其反相输入端连接所述混频器的输出端，其反相输入端与其输出端之间连接有反馈电容，其同相输入端接偏置电压。

进一步地，所述处理系统还包括：电压-电流转换器，用于将采集到的电压形式的高频指纹感应信号转换为电流形式的高频指纹感应信号，并将所述电流形式的高频指纹感应信号输出至所述混频器，使所述混频器以所述电流形式的高频指纹感应信号为基础进行混频处理。

进一步地，所述电压-电流转换器包括：

第一开关管，其第一端接电源，其控制端接偏置电压；

第二开关管，其第一端接所述第一开关管的第二端，其第二端作为输出端接所述混频器的一个输入端，其控制端用于输入电压形式的高频指纹感应信号；

第三开关管，其第一端接所述第一开关管的第二端，其第二端接地，其控制端用于输入参考电压。

进一步地，所述电容反馈型放大器包括：

第四开关管，其第一端接电源，其控制端接偏置电压；

第五开关管，其第一端接所述第四开关管的第二端，其控制端作为所述电容反馈型放大器的同相输入端接偏置电压；

第六开关管，其第一端与控制端均连接至所述第五开关管的第二端，其第二端接地；

第七开关管，其第一端接所述第四开关管的第二端，其控制端作为所述电容反馈型放大器的反相输入端与所述混频器的输出端连接，其第二端作为所述电容反馈型放大器的输出端通过一电容与其控制端连接；

第八开关管，其第一端接所述第七开关管的第二端，其控制端接偏置电压，其第二端接地。