[发明专利]基于双向循环链表的Costas序列搜索方法有效

专利信息
申请号: 202010434588.7 申请日: 2020-05-21
公开(公告)号: CN111666285B 公开(公告)日: 2022-10-25
发明(设计)人: 姚建国;余凡 申请(专利权)人: 南京邮电大学
主分类号: G06F16/22 分类号: G06F16/22;G06F16/2458
代理公司: 南京苏科专利代理有限责任公司 32102 代理人: 姚姣阳
地址: 210012 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 基于 双向 循环 costas 序列 搜索 方法
【说明书】:

发明揭示了一种基于双向循环链表的Costas序列搜索方法,包括如下步骤:S1、给定阶数;S2、建立并初始化包含有双向循环链表的框架数据结构;S3、依据阶数的奇偶性进行分类处理,利用框架数据结构对满足所给定的阶数的置换矩阵进行递归判断,将符合Costas序列判断准则的置换矩阵作为Costas序列;S4、进行汇总整理,最终输出符合给定阶数的所有Costas序列、序列总个数以及整个搜索过程的总时长。本发明利用双向循环链表大幅降低了Costas序列搜索过程中置换矩阵判断的计算量,优化了Costas序列的判决准则,消除了计算冗余,极大提高了搜索速度。

技术领域

本发明为一种Costas序列搜索方法,具体涉及一种基于双向循环链表的Costas序列搜索方法,属于数字信号处理技术领域。

背景技术

Costas序列的概念,源自于上世纪六十年代对具有理想模糊函数特性的声纳信号的研究。一般而言,Costas序列具有理想的“图钉状”模糊函数特性,即主瓣高而尖锐、副瓣低而平坦。由于跳频编码的雷达系统要求尽可能地避免多个用户间的干扰、以保证较好的测距和测速分辨力,在这样的需求下,Costas序列凭借其所具备的良好的自模糊特性,以及对其进行合理的码组图样设计即可获得极佳的互相关性等优点,在该领域内得到了广泛地应用。

在数字信号处理技术日趋成熟的今天,具有良好互相关性的信号在工程实践中的应用需求越来越普遍,对于Costas序列的应用也开始逐渐涉及信号检测、信息安全、无线通信等诸多领域。因此,对于Costas序列的结构及其搜索方法的研究具有重要意义。

近年来,国内外关于Costas序列搜索的相关研究从未间断。对于Costas序列的构造方法,首先由S.W.Golomb等人将有限域的本原元理论引入,随后又相继提出了Welch/Golomb/Lempel等构造方法。这些现有构造方法在原理上大同小异,一般都会现构造出高阶的Costas序列,再从所构建的高阶的Costas序列中去除部分行列从而得到所需的低阶Costas序列。除此之外,也有一些方案采用了特殊的增长构造法,如利用代数方法求出的第一、第二增长构造法及对角落加点的第三增长构造法等。

但截至目前,业内仍未出现一种能够获得所有Costas序列的方法。针对这一问题,也有一些学者试图利用计算机的计算性能,暴力破解、遍历特定阶数的Costas序列,但这一方法在操作中,计算量会随着序列阶数的增加而成倍提高,因此该方法的实际搜索速度非常慢,并不适合用于对高阶Costas序列的搜索。

综上所述,如何寻找、设计出一种全新的、能够快速搜索到符合要求的Costas序列的方法,也就成为了本领域内技术人员所期望解决的一项技术问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷,本发明的目的是提出一种基于双向循环链表的Costas序列搜索方法,具体如下。

一种基于双向循环链表的Costas序列搜索方法,包括如下步骤:

S1、给定所需要搜索的Costas序列的阶数;

S2、建立并初始化包含有双向循环链表、用于构建Costas序列的框架数据结构;

S3、依据S1中所给定的阶数的奇偶性进行分类处理,利用S2中的框架数据结构,对满足所给定的阶数的置换矩阵进行递归判断,将符合Costas序列判断准则的置换矩阵作为Costas序列;

S4、对S3中搜索得到的Costas序列进行汇总整理,最终输出符合所给定阶数的所有Costas序列、序列总个数以及整个搜索过程的总时长。

优选地,所述框架数据结构包含双向循环链表数据及数组数据;

所述双向循环链表数据包括双向循环链表的前驱结点、后继结点、头结点以及各结点所对应的结点值;

所述数组数据包括数组的序号及具体数值。

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