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主控信号处理系统是点钞机的核心模块,主要用于检测纸币光学、磁性信号鉴伪特征。主控信号鉴伪是人民币鉴伪的基本方法,在人民币鉴伪中起着不可取代的作用,其处理系统设计的优劣直接关系到点钞机鉴伪性能。 目前,人们对主控信号的处理,其难点在于对磁信号的处理。有两种常见方法:(1)提取信号某一幅度特征,并使用比较器电路生成具有不同规律的方波,用以鉴别假币或清分面额;(2)将安全线信号处理成模拟信号,再用模式识别或动态规划的方法,对信号加以识别。前者提取特征单一,不能解决纸币新旧不一、信号采集受到干扰的问题;后者仅从算法上提升鉴伪或清分性能,且所用算法较为复杂,不易产品化,对信号的分析仅限于时域。 针对上述情况,本文设计并实现了一套点钞机主控信号处理系统,重点提出了一种从频域上分析和处理磁信号的方法。首先根据磁信号幅度、频率等特性,设计放大电路,然后利用电路仿真方法分析电阻、电容参数对电路频率特性的影响;通过示波器采集磁噪声信号,利用傅里叶变换分析其主要频率成分;采用IIR陷波滤波器滤除固定频率噪声,得到信噪比高的磁信号;提取磁信号特征,用以鉴伪和纸币清分;测试人民币鉴伪或清分识别率,通过比较识别率高低,验证电路参数选取合理性,并确定一组使识别率达到最高的电路频率特性参数;最后,完成系统工作流程和硬件电路设计。 本文所采取的方法——和传统只在鉴伪或清分算法上改进的做法不同——旨在通过频域分析,改善磁信号质量,再提取特征进行鉴伪和清分,最终达到较高识别率。与此同时,采用本方法还可对人民币磁信号做进一步研究,可用于清分机、ATM机等金融设备的信号处理电路模块的开发,具有一定实用价值。