[發明專利]一種基于多機協作的Costas序列搜索算法

有效

• 申請號: 202110507490.4
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113204587B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 姚建國;賈青建
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F9/54
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本發明是一種基于多機協作的Costas序列搜索算法，包括：S1、輸入要搜索的Costas序列的任務階數；S2、對任務進行拆解，獲得子任務信息并將子任務信息添加到數據庫與消息隊列MQ中；S3、在客戶端將任務解析，通過消息隊列中的監聽隊列獲取任務，并通過反射原理從消息隊列MQ中提取并恢復任務信息；S4、完成子任務并匯總，利用傳遞任務信息恢復的參數完成任務函數的初始化，啟用線程池執行子任務，在消息隊列與數據庫中對多個子任務進行匯總，最終得到Costas序列的數量與搜索花費時間。本發明解決了單機搜索Costas序列耗時太長問題以及單機搜索高階Costas序列性能不支持問題，極大提高了搜索速度。

技術領域

本發明為Costas序列搜索方法，具體涉及一種基于多機協作技術的Costas序列搜索方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，數字信號處理技術也愈發成熟，在工程實踐中對于具有良好相關性的信號的需求也變得愈發普遍，由于Costas序列具有主瓣高而尖銳，副瓣平坦且低的理想“圖釘狀”模糊函數特性，為此，Costas序列在信息安全、無線通信、雷達系統、密碼學中有著重要且廣泛的應用。因此，對Costas序列的研究具有重要意義。

上世紀九十年代，LloydR.Welch和S.W.Golomb等人將本原元理論引入Costas序列的研究，提出了Welch構造法、Golomb構造法等并取得了一定的研究成果。這些學者將已知的高階Costas序列通過一定的方法去掉部分行與列進而得到低階Costas序列，或者利用代數方法的特殊增長構造法。

21世紀初至今，國內外學者一直專注于對Costas序列搜索的研究，其中，D.Richard的團隊對于Costas序列搜索依賴于超級計算機與集群，研究成本十分昂貴。而普通的單機搜索方法都具有搜索速度慢，效率低下的問題，對于高階的序列更不用說。

隨著互聯網的發展，普通的單機無法提供足夠的資源，多機協作系統應運而生，而高階Costas序列的窮舉搜索方法需要大量計算，單機無法達到如此大的計算量。

ZL2018110369190公開了一種基于向量的Costas序列搜索方法，該方法基于深度優先搜索，從置換矩陣第一行開始嘗試每個可能的位置，并遞歸到下一行選擇滿足置換矩陣條件的點，然后利用序列判斷準則進行判斷，但是該搜索方法置換矩陣的判斷的計算量巨大，而且會存在無效的計算。

ZL2020104345887公開了一種基于雙向循環鏈表的Costas序列搜索方法，該方法雖然減少了置換矩陣判斷的計算量，但是此方法對于單機搜索Costas序列時會存在耗時長的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種基于多機協作技術的Costas序列搜索方法，該搜索方法解決了單機搜索Costas序列耗時太長問題以及單機搜索高階Costas序列性能不支持問題。

為了達到上述目的 ，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明是一種基于多機協作的Costas序列搜索算法，該搜索算法包括如下步驟：

S1、輸入要搜索的Costas序列的任務階數；

S2、在服務端對任務進行拆解，獲得子任務信息并將子任務信息添加到數據庫與消息隊列MQ中，具體為：

S21、將任務參數傳遞到任務拆解函數中，得到子任務信息，子任務信息含有數據序號、初始化任務、搜索階數等參數；

S22、將子任務信息分別添加到數據庫與發送到消息隊列MQ中；

S23、在數據庫中設置參數便于查詢任務狀態。

S3、在客戶端將任務解析，通過消息隊列中的監聽隊列獲取任務，并通過反射原理從消息隊列MQ中提取并恢復任務信息；具體為：