的总数，该和值累加便可计算单比特频数检测的累加和。
[0041] 计算统计量模块
[0042] 主要完成计算统计量步骤S3:根据开关1和开关2的状态决定是否将上一模块的输 出送入计算累WSn步骤S31和计算统计量V步骤S32;若需要进行单比特频数检测，即开关1 闭合，则对所有子序列累加比特1的个数得到&，并计算单比特频数检测的统计量累加和|S n =InJSd ;若需要进行块内频数检测，即开关2闭合，则对每个子序列计算其中比特1的个 数与均值m/2之差的平方值，并将这些平方值累加得到S2,然后计算块内频数检测的统计量 V2 = 4S2/m。其步骤如下：
[0043] (S31)若需要进行单比特频数检测，即开关1闭合，则依次执行:获取每个子序列对 中计算出来的1的总个数N 3并更新若所有子序列对都已取完，无子序列可取则 计算累加和I Sn | = | n-2Si |。
[0044] (S32)若需要进行块内频数检测，即开关2闭合，则依次执行:获取每个子序列对中 计算出来的沁和犯，并更新累计值5 2,52 = 52+(见一111/2)2+(犯一111/2)2;若所有子序列对都已 取完，无子序列可取则计算块内频数检测的统计量V 2 = 4S2/m。
[0045] 传统实现方式中块内频数检测在计算统计量时使用了大量的除法，但处理器执行 除法运算的代价非常高，大约是乘法运算执行时间的10~20倍。记K为第i个子序列中比特 1的个数，统计量的计筧流稈可简化为只需要1次除法
[0046]
[0047]比较统计量模块
[0048]主要完成比较统计量步骤S4:根据开关1和开关2的状态决定是否执行比较累加和 Sn与阈值步骤S41和比较统计量V与阈值子步骤S42;若需要进行单比特频数检测，即开关1 闭合，则判断累加和与事先计算出的阈值s之间的大小关系，以决定是否通过单比特频数检 测;若需要进行块内频数检测，即开关2闭合，则判断统计量与事先计算出的阈值v之间的大 小关系，以决定是否通过单比特频数检测;其步骤如下：
[0049] (S41)若需要进行单比特频数检测，即开关1闭合，则执行：比较累计和的绝对值 Sn I和阈值S的大小关系，若I Sn I < S，则认为待检序列通过检测;这里S是事先计算出的erfc (|3"|/(21〇1/2)2€[时|511|的阈值(上界) 8。
[0050] (S42)若需要进行块内频数检测，即开关2闭合，则执行：比较统计量V和阈值V，若V 〈V，则认为待检序列通过检测，其中v是事先计算出的igamc(N/2，V/2) 2 α时统计量V的阈值 (上界）。
[0051] 单比特频数检测中累计和的绝对值|Sn|的阈值s在检测前计算出来，当样本比特 数n = 1000000，显著水平α = 〇. 〇1时，整数s的值为2575。
[0052]块内频数检测中统计量V的阈值ν在检测前计算出来，当样本比特数η = 1000000， 子序列个数Ν= 10000，显著水平α = 0.01时，ν值取10331.933578(保留六位小数）。
[0053] 本发明通过结合现有的单比特频数检测和块内频数检测的特点，实现了一种具有 检查效率高、占用存储空间小、模块可重用等优点的单比特频数检测和块内频数检测快速 检测方法，同时，此收录方式经过简单配置后可以变更为只进行单比特频数检测的比特检 测模式、只进行块内频数检测的块检测模式和同时进行单比特频数检测和块内频数检测的 双检测模式。
[0054] 通过两个开关的控制，该系统可实现单比特频数检测模式、块内频数检测模式和 双检测模式。
[0055] A、快速检测方法的单比特频数检测模式
[0056] 图2示出了本发明实施例提供的快速检测方法的单比特频数检测模式的实现流 程，详述如下：
[0057] 首先闭合开关1，断开开关2,启用快速检测方法的单比特频数检测模式:待检数据 在计算统计量模块中只将数据送入计算累加和S n子模块，在比较统计量模块中只将数据送 入比较累加和Sn与阈值子模块。
[0058] B、快速检测方法的块内频数检测模式
[0059] 图3示出了本发明实施例提供的快速检测方法的块内频数检测模式的实现流程， 详述如下：
[0060] 首先断开开关1，闭合开关2,启用快速检测方法的块内频数检测模式:待检数据在 计算统计量模块中只将数据送入计算统计量V子模块，在比较统计量模块中只将数据送入 比较计算统计量V与阈值子模块。
[0061] C、快速检测方法的双检测模式
[0062] 图4示出了本发明实施例提供的快速检测方法的双检测模式的实现流程，详述如 下：
[0063] 首先闭合开关1和开关2,启用快速检测方法的双检测模式:待检数据在计算统计 量模块中将数据送入计算累加和Sn子模块和计算统计量V子模块，在比较统计量模块中将 数据送入比较累加和S n与阈值子模块和比较计算统计量V与阈值子模块。
[0064]传统检测法执行单比特频数检测和块内频数检测需要执行η次查表，N+2次乘法、η + (m+2)N次加减法和Ν次除法;快速检测方法的双检测模式执单比特频数检测和块内频数检 测需要执行13N次查表、16N+1次加减法、0.5N+2次移位、0.5N次与运算、N次平方和1次除法， 表的规模为256字节。
[0065]在Intel Core i3@3400MHz处理器、4 GB DDR3 1600MHz内存、Win XP SP3操作系 统、VC6.0的测试平台上实测传统实现方式和本发明的实现方式。从表1的对比可知，传统实 现方式实现的单比特频数检测和块内频数检测耗时2790微秒，而本发明的双检测模式检测 时间为85.1微秒，检测速度提升了 32.8倍。
[0066] 表 1
[0067]
[0068] 本发明实现的一种具有单比特频数检测和块内频数检测的快速检测方法，具有检 查效率高、占用存储空间小、模块可重用等优点，而且该检测方法经过简单的配置后可以变 更为只进行单比特频数检测的比特检测模式、只进行块内频数检测的块检测模式和同时进 行单比特频数检测和块内频数检测的双检测模式。
[0069] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡 在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保 护范围之内。
【主权项】
1. 一种具有单比特频数检测和块内频数检测的快速检测方法，其特征在于，该方法包 括步骤： (1) 将η比特待检序列按比特长度2m划分为N/2个非重叠的子序列对，每个子序列对包 含2个比特长度为m的子序列； (2) 对所有子序列对，利用查表法得出其中的两个子序列分别包含的比特1个数； (3) 计算特定统计量，步骤如下： (3.1) 若需要进行单比特频数检测，则对所有子序列累加比特1的个数得到Si，并计算单 比特频数检测的统计量累加和I Sn I = I n-2Si I ; (3.2) 若需要进行块内频数检测，则对每个子序列计算其中比特1的个数与均值m/2之 差的平方值，并将这些平方值累加得到&，然后计算块内频数检测的统计量V=4S 2/m; (4) 比较特定统计量，步骤如下： (4.1) 若需要进行单比特频数检测，则利用累加和判断|Sn| 是否成立，s为利用'事先计算出来的I sn|的阈值，如| sn| < S成立则认为待检序列为通过 单比特频数检测； (4.2) 若需要进行块内频数检测，则利用统计量￥判断\^7是否成立，7为利用-18&1^ 0/2，￥/2)4事先计算出来的￥的阈值，如果^7成立则认为待检序列为通过块内频数检 测 。2. 根据权利要求1所述的一种具有单比特频数检测和块内频数检测的快速检测方法， 其特征在于，所述查表法为:对每个子序列，从头至尾依序取w个比特数，并利用查表法直接 得出该w个比特数中比特1的个数，以此类推。3. 根据权利要求2所述的一种具有单比特频数检测和块内频数检测的快速检测方法， 其特征在于，所述w的值取8。4. 根据权利要求1所述的一种具有单比特频数检测和块内频数检测的快速检测方法， 其特征在于，当比特数n = 1000000，显著水平α = 〇. 〇1时，整数s的值为2575。5. 根据权利要求1所述的一种具有单比特频数检测和块内频数检测的快速检测方法， 其特征在于，当比特数η = 1000000，子序列个数Ν= 10000，显著水平α = 〇 . 〇 1时，ν值取 10331.933578。6. 根据权利要求1所述的一种具有单比特频数检测和块内频数检测的快速检测方法， 其特征在于，首先闭合开关1，断开开关2,启用快速检测方法的单比特频数检测模式:待检 数据在计算统计量模块中只将数据送入计算累加和3"子模块，在比较统计量模块中只将数 据送入比较累加和阈值子模块。7. 根据权利要求1所述的一种具有单比特频数检测和块内频数检测的快速检测方法， 其特征在于，首先断开开关1，闭合开关2,启用快速检测方法的块内频数检测模式:待检数 据在计算统计量模块中只将数据送入计算统计量V子模块，在比较统计量模块中只将数据 送入比较计算统计量V与阈值子模块。8. 根据权利要求1所述的一种具有单比特频数检测和块内频数检测的快速检测方法， 其特征在于，首先闭合开关1和开关2，启用快速检测方法的双检测模式:待检数据在计算统 计量模块中将数据送入计算累加和S n子模块和计算统计量V子模块，在比较统计量模块中 将数据送入比较累加和3"与阈值子模块和比较计算统计量V与阈值子模块。
【专利摘要】本发明提供一种具有单比特频数检测和块内频数检测的快速检测方法，该方法包括开关1、开关2、拆分子序列模块、查表统计各子序列中1的个数模块、计算统计量模块、比较统计量模块；其中计算统计量模块又分为计算累加和Sn子模块和计算统计量V子模块；比较统计量模块又分为比较累加和Sn与阈值子模块和比较统计量V与阈值子模块。本发明相比于现有技术，巧妙地结合单比特频数检测和块内频数检测，具有检查效率高、占用存储空间小、模块可重用等优点；该检测系统经过简单的配置后可以变更为只进行单比特频数检测的比特检测模式、只进行块内频数检测的块检测模式以及同时进行单比特频数检测和块内频数检测的双检测模式。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105678083
【申请号】CN201610016467
【发明人】罗影, 张文科, 尹一桦, 徐远泽
【申请人】成都卫士通信息产业股份有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月11日