MLS/MLS.cpp at master · GenSSK/MLS · GitHub

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/*!
 * @file    MLS.cpp
 * @brief   M系列信号を生成するクラス
 * @author  G.Sasaki
 * @date    2021/2/18
 * */

#include "MLS.h"
#include <ctime>

/*!
 * @brief　コンストラクタ
 * @param[in] ShiftRegister	シフトレジスタの数（20とかだと生成が重くなるッ！！)
 * */
MLS::MLS(const int ShiftRegister) :
        mt(rnd()),
        rand_tar(0, 1),
        F(ShiftRegister, 0),
        D((int)(std::pow(2, ShiftRegister) - 1), 0) {

    N = ShiftRegister;
    L = (int) std::pow(2, N) - 1;
    SignalGenerate();
}

/*!
 * @brief MLSを生成する関数
 * */
void MLS::SignalGenerate() {

	while (!done_flag) {
		/* 初期値を生成 */
		while (1) {
			std::cout << (unsigned int) time(NULL) << std::endl;
		    int x = 0, y = 0, z = 0;
		    for (int i = 0; i < N; i++) {
		        F[i] = rand_tar(mt);
		        F[0] = 1;
		        D[i] = rand_tar(mt);
		        x += D[i];
		        y += F[i];
		        z += D[i] * F[i];
		    }
		    if (x > 0 && x < N && y > 0 && y < N && z > 0 && z < N) {
				break;
			} else {
				mt.seed(rnd());
			}
		}

		/* MLSを計算 */
        for (int i = N; i < L; ++i) {
            int buf = 0;
            buf = D[i - N] * F[0];  //0番目の計算
            for (int j = 1; j < N; j++) {
                buf = (buf + (D[i - N + j] * F[j])) % 2; //1~Nまで排他的論理和をステップで計算
            }
            D[i] = buf; //出力を格納
        }

		/* 生成したMLSが正常か判断する（新板） */
		bool n_flag = false, zero_flag = false;
		int n = 0, zero = 0, all_sum = 0;
		for (int i = 0; i < L; ++i) {
			if(D[i] == 0) {
				zero++;
				if (zero == N - 1) zero_flag = true;
				n = 0;
			} else {
				n++;
				if(n == N) n_flag = true;
				zero = 0;
			}
			all_sum += D[i];
		}
		if(zero_flag && n_flag && all_sum == (L + 1) / 2) done_flag = true;

//		/* 生成したMLSが正常か判断する（旧版） */
//        auto v1 = std::next(D.begin(), 0);
//        for (int i = 0; i < L - N; ++i) {
//			// 1がN回続いているデータがあるか判断
//            if (std::accumulate(std::next(v1, i), std::next(v1, i + N), 0) == N){
//                for (int i = 0; i < L - N + 1; ++i) {
//                    // 0がN回続いているデータがあるか判断
//					if (std::accumulate(std::next(v1, i), std::next(v1, i + N - 1), 0) == 0){
//						// 全データの合計が(L + 1) / 2になっているか判断
//                        if (std::accumulate(std::next(v1, 0), std::next(v1, L), 0) == (L + 1) / 2) done_flag = true;
//                    }
//                }
//            }
//        }
    }

}


/*!
 * @brief MLSを取得する関数
 * @details 関数を呼ぶごとにMLSは巡回する
 * @return M系列信号（0 or 1）
 * */
int MLS::SignalGet() {
    static int i = 0;
    int x = D[i];

    i++;
    if (i == L) i = 0;

    return x;
}