[发明专利]一种基于5G的城市一卡通小额支付终端控制方法

权利要求书

1.一种基于5G的城市一卡通小额支付终端控制方法，其特征在于，所述基于5G的城市一卡通小额支付终端控制方法包括以下步骤：

步骤一，支付终端与5G网络进行通信时，基站根据是否存有前一时刻终端链路的无线信道响应信息，明确支付终端是否为初次接入网络，并告知终端；

所述基站接收的时频重叠信号的表达式如下：

y(t)＝x₁(t)+x₂(t)+…x_p(t)+n(t)；

其中x_i(t)表示第i个分量信号，p为分量信号个数，n(t)表示高斯噪声信号，y(t)表示接收的时频重叠信号，其三阶累积量的表达式如下：

C_3y(τ₁,τ₂)＝E[y(t)y(t+τ₁)y(t+τ₂)]；

其中，τ₁，τ₂为两个不同时延；由三阶累积量的性质，高斯噪声的三阶累积量恒等于零，上式表示为：

C3y(τ1,τ2)=C3x1(τ1,τ2)+C3x2(τ1,τ2)+...+C3xp(τ1,τ2);]]>

令即C_3y(τ₁,τ₂)＝C_3x(τ₁,τ₂)；

对C_3y(τ₁,τ₂)进行二次傅里叶变换可得到时频重叠信号的双谱B_3y(ω₁,ω₂)：

B_3y(ω₁,ω₂)＝B_3x(ω₁,ω₂)＝X(ω₁)X(ω₂)X^*(ω₁+ω₂)；

其中，ω₁，ω₂为两个不同频率；

所述基站时频重叠MASK的信号模型表示为：

x(t)=Σi=1Nsi(t)+n(t);]]>

其中，N为时频重叠信号的信号分量个数，n(t)是加性高斯白噪声，s_i(t)为时频重叠信号的信号分量，其表示为式中A_i表示信号分量的幅度，a_i(m)表示信号分量的码元符号，p(t)表示成型滤波函数，T_i表示信号分量的码元周期，f_ci表示信号分量的载波频率，表示信号分量的相位；MASK信号的循环双谱的对角切片谱表示为：

其中，y(t)表示MASK信号，α是y(t)的循环频率，f_c表示信号的载波频率，T是信号的码元周期，k为整数，C_a,3表示随机序列a的三阶累积量，δ()是冲激函数，P(f)是成型脉冲函数，表达式为：

P(f)=sinπfTπf;]]>

对循环双谱的对角切片谱取f＝0截面得到：

步骤二，接入身份认证成功，允许终端接入；终端接入身份认证失败，终端将无法接入网络进行后续的数据传输与通信，认证过程结束，停止支付交易；

步骤三，终端接入5G网络成功后，将应用选择命令通过接口设备发送给一卡通卡；响应于收到的应用选择命令，一卡通卡将包括数据对象列表的应答发送给终端；

所述终端信号传输方法：

首先，将从信源来的二进制信息比特每q个分为一组，将连续的两组映射到信号星座上，得到2个调制信号s₀和s₁；q＝log₂Q，Q为调制方式所采用的进制的数值；

然后，将调制信号s₀和调制信号s₁送入编码器，得到以下编码矩阵：

S=s0-s1*s1s0*;]]>

s₀^*为s₀的复共轭；

最后，在时间连续的两个发射周期内将编码器的输出发射出去，第一个发射周期中，发送天线0发射出去的信号是s₀，发送天线1发射出去的信号是s₁；第二个发射周期中，发送天线0发射出去的信号是-s₁^*，发送天线1发射出去的信号是s₀^*；

步骤四，根据数据对象列表，终端构造初始化应用命令，并将初始化应用命令发送给一卡通卡，其中，初始化应用命令包括初始化参数；

步骤五，根据初始化参数，一卡通卡判断本次交易是否是电子现金交易，并将初始化应用命令响应数据发送给终端；

所述终端对跳频混合信号时频域矩阵进行预处理，具体包括如下两步：

第一步，对进行去低能量预处理，即在每一采样时刻p，将幅值小于门限ε的值置0，得到门限ε的设定可根据接收信号的平均能量来确定；

第二步，找出p时刻(p＝0,1,2,…P-1)非零的时频域数据，用表示，其中表示p时刻时频响应非0时对应的频率索引，对这些非零数据归一化预处理，得到预处理后的向量b(p,q)＝[b₁(p,q),b₂(p,q),…,b_M(p,q)]^T，其中

利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率时，包括以下步骤：

第一步，在p(p＝0，1，2，…P-1)时刻，对表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；

第二步，对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P-1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；

第三步，对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即

N^=round(1pΣp=0P-1N^p);]]>

第四步，找出的时刻，用p_h表示，对每一段连续取值的p_h求中值，用表示第l段相连p_h的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；

第五步，根据第二步中估计得到的以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：

a^n(l)=1p‾h(1)·Σp=1,p≠php‾h(1)bn,p0l=1,1p‾h(l)-p‾h(l-1)·Σp=p‾h(l-1)+1,p≠php‾h(l)bn,p0l>1,,n=1,2,...,N^]]>

这里表示第l跳对应的个混合矩阵列向量估计值；

第六步，估计每一跳对应的载频频率，用表示第l跳对应的个频率估计值，计算公式如下：

f^c,n(l)=1p‾h(1)·Σp=1,p≠php‾h(1)fon(p)l=1,1p‾h(l)-p‾h(l-1)·Σp=p‾h(l-1)+1,p≠php‾h(l)fon(p)l>1,,n=1,2,...,N^;]]>

步骤六，终端根据初始化应用命令响应数据判断是否发起联机授权，并将交易请求发送给一卡通卡；

步骤七，一卡通卡根据交易请求判断交易类型并根据判断结果进行交易，其中，在交易过程中进行数据认证；其中，一卡通卡支付方法使用非对称密钥算法进行数据认证。