数字频率校正的FPGA实现

分析了CORDIC（Coordinate Rotation Digital Computer,坐标旋转数字计算机）算法的基本原理,给出了基于FPGA和CORDIC算法来实现数字频率校正的具体方案,同时给出了基于FPGA和CORDIC算法实现的正余弦信号发生器的仿真结果。     

流水线CORDIC算法的FPGA实现

坐标旋转计算机（CORDIC）算法可以将多种难以用硬件电路直接实现的复杂运算分解为统一的简单移位、加法运算,然后逐次逼近结果。这种方法很好地兼顾了精度、速度和硬件复杂度,因而在数字信号处理领域得到了广泛应用。首先简要介绍了CORDIC算法的原理,然后基于现场可编程门阵列（FPGA）实现了流水线结构的CORDIC算法,仿真结果表明,其输出误差很小,与理论值基本一致。     

一种基于贪婪算法的CORDIC改进算法

针对传统串行坐标旋转数字计算方法(CORDIC)耗时且占用较多资源的缺点,提出了一种旋转模式下CORDIC算法的新型改进算法,该改进算法可用来代替直接数字频率合成器(DDS)查找表进行正余弦的计算。通过采用贪婪算法实现对CORDIC旋转方向与旋转角度的优化,从而可以达到串行转并行和减少迭代次数、节约资源的目的。该算法可以应用于三角函数的复杂函数的硬件实现中。仿真结果表明,在迭代次数相同的情况下,改进算法较传统算法可以获得更高的精度。最后,在Xilinx FPGA的Spartan-3E芯片上实现了改进的CORDIC结构。与传统CORDIC算法相比,在运算精度为10-5时,可以节省Slices、LUTs(Look Up Tables)资源分别为28%和25%。     

CORDIC算法在某瞬时测频中的应用

CORDIC算法是在许多角度计算方面有着广泛应用,通过考虑FPGA的结构、精度局限和速度要求,采用流水线技术（pipeline）,通过在FPGA上用CORDIC算法实现了瞬时测频大吞吐量数据的相位计算。     

改进型CORDIC算法的研究与实现

CORDIC的运算速度问题是研究的热点。为了解决CORDIC运算速度慢的问题,采用跳过零点思想,跳过输入相位值中为0的位,有效的减少了迭代次数。利用ISE仿真技术多次仿真综合。验证出改进型的CORDIC算法,在保证算法的运算精度基础上,明显地改善了CORDIC的运算速度,尤其针对于一些特殊的旋转角度,利用极少的旋转就达到结果。最终利用FPGA实现改进后CORDIC算法。     

一种CORDIC算法的精度分析及其在FFT设计中的应用

针对CORDIC算法的精度问题进行了理论分析，首先研究了CORDIC算法中旋转级数、操作数位宽与精度的关系，并将这一结果实际应用于FFT算法的FPGA设计实现中。经实际验证，这种分析的结果是合理的，可作为设计过程中选取旋转级数和操作数数据位宽的参考。     

CORDIC算法在雷达舰速补偿中的应用

介绍了坐标旋转数字计算机（CORDIC）算法的基本理论,结合舰载雷达舰速补偿的原理,重点讨论了基于现场可编程门阵列（FPGA）,用CORDIC算法实时计算正弦、余弦的方法及其在舰速补偿中的应用。仿真结果表明这种方法有效。     

CORDIC算法在跟踪环中的应用与FPGA实现

主要介绍了坐标旋转数字计算（CORDIC）算法在跟踪环鉴别器中的应用,包括码跟踪环、锁频环和锁相环鉴别器,并进行了FPGA实现。在设计中,采用统一CORDIC算法优化方法减少硬件开销,用非流水方式在一个CORDIC运算基本单元中实现了码跟踪环、锁频环和锁相环三种鉴别器。同时对CORDIC运算的精度和位宽进行分析,在保证环路功能的情况下尽量减少硬件资源的使用。在Virtex5lx220上测试使用了该鉴别器的GPS跟踪环,取得了满意的跟踪效果。     

ESL综合解决方案提高DSP的设计效率，推动ASICS与FPGA器件发展

电子产品中数字信号处理（DSP）芯片的使用率正急剧增加。现场可编程门阵列（FPGA）可支持数百万个门,并以DSP为中心,这种特性使其性能比标准的DSP芯片有了大幅提升。此外,FPGA还可进行中小型批量生产,能支持非常强大的原型设计与验证技术,以实现DSP算法的实时仿真。但为FPGA和ASIC创建可移植性算法IP也面临着诸多挑战与要求。     

基于CORDIC算法的双曲正余弦函数FPGA实现

作为一种快速精确进行超越函数运算的方法,坐标旋转数字计算（CORDIC）算法在现代工程实践中获得了广泛应用。本文简要介绍了该算法的基本原理,给出了具体的计算方法,并以双曲正余弦函数的求取为例,给出了CORDIC算法在FPGA中的实现方法,在集成综合环境（ISE）平台上进行了仿真。结果表明,由于采用了流水线结构,算法精度较高,实时性较好。另外,通过Matlab相应的算法进行了仿真,得出迭代次数和计算误差之间的关系曲线,有助于实际应用中选择迭代次数。     

舰载搜索雷达稳定平台控制系统设计

在舰载搜索雷达中,采用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理(DSP)芯片为硬件基础。运用改进型比例积分微分(PID)控制算法,实现稳定平台控制系统数字化设计,提高了系统性能和可靠性。     

基于CORDIC算法的数字中频检波技术研究

为了解决模拟包络检波器受温度影响大、测试精度不高且丢失相位信息等问题,提出了一种基于CORDIC算法的数字中频检波方案,完成幅度、相位及频率检测功能.首先讨论了数字检波的工作原理,分析了其数学模型,然后给出了基于CORDIC算法的幅度和相位检测方案,并在数字鉴相基础上,介绍了使用一阶差分结构实现数字鉴频的方法,同时分析了差分鉴频中出现的相位模糊问题,给出了如何提高鉴频精度的方法.最后,使用FPGA实现了基于CORDIC算法的数字检波器.通过计算机仿真和应用实例表明,基于CORDIC算法的数字中频检波方案是可行的,并且可以获得较高的测量精度.     

一种红外图像伪彩色显示算法及其硬件设计

介绍了红外图像伪彩色显示的原理、编码算法和硬件组成。设计了三种由暗(黑)到明(白)的RGB映射函数与红外图像的温度由低到高相对应,实现了彩色层次分明,图像细节突出,更适合人眼观察的伪彩色图像显示。最后通过FPGA+TMS320C6416DSP+SAA7199B数字视频编码芯片,实现了实时可变的伪彩色变换算法和视频编码输出,验证了系统软硬件的有效性。     

基于CORDIC算法的复数除法器FPGA实现

在现代数字信号处理电路设计中,除法器有着广泛的应用。这里阐述一种复数除法器的设计思想和实现方法,引入CORDIC算法到复数的除法运算中,利用CORDIC旋转操作来代替乘、加法操作,然后采用双比特移位操作得到最终运算结果。经CORDIC旋转后数据最多只放大2位位宽,因此可以减少硬件实现中的器件迭代次数。经过FPGA验证结果表明,整个设计运算速度快、节省器件,并且计算精度高。     

应答着陆系统测角方案设计

从应答着陆系统的基本测角原理入手,设计了系统角度测量的数字电路实现方案。分析了数字下变频和高精度数字鉴相等关键技术。以FPGA为平台,采用CORDIC算法设计数字鉴相器,并在QuartusⅡ环境下进行方案的计算机仿真分析。结果表明,该方案是可行、有效的,能满足系统的精度要求,且易于实现。     

一种基于CORDIC算法的数字鉴频方法

本文提出了一种基于CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer)算法的数字鉴频方法。首先给出了基于CORDIC算法的鉴相原理,讨论了CORDIC算法的鉴相范围;然后讨论了差分鉴频的方法,特别是对低数据率情况下的差分鉴频进行了探讨,并给出了一种实用的数字鉴频结构。计算机仿真结果和FPGA仿真结果表明,基于CORDIC算法流水结构和一阶差分结构实现的数字鉴频方法是可行的,而且是高效的。     

基于CORDIC算法的数字下变频技术设计与实现

传统的基于查表法的数控振荡器耗费大量的FPGA片内资源。为了解决这一问题，提出了一种基于CORDIC（coordinate rotation digital compute，坐标旋转数值计算）算法的数控振荡器的设计方法，而且该算法使数控本振和数字混频两个功能合在一起完成，省去了两个乘法器。最后通过仿真证明了其有效性，具有较高的工程应用价值。     

基于CORDIC算法的数字下变频器设计

数字下变频技术的基本功能是将宽带高速数据流信号转变成窄带低速数据流信号,以便DSP实时处理。研究了基于协调旋转数字式计算机(CORDIC)算法的数字下变频设计,这种方法能有效提高信号处理效率,减小硬件设计的代价,并且通过仿真证明该方法的高效性。     

基于改进CORDIC算法的数字预失真实现

针对传统CRODIC算法存在的角度扩展、迭代复杂度等问题,在旋转模式下提出一种改进型CORDIC算法。对于旋转角度范围的扩展,采取将向量限制在第一和第四象限,旋转最后再根据输入向量符号判断旋转角度值;对于迭代复杂度,采用跳跃旋转方式来减少迭代次数。最后在Quartus软件上实现了该改进算法,并且将改进后的CORDIC算法应用于数字预失真技术,在FPGA上设计实现。仿真与实验结果表明:与传统的CORDIC算法相比,改进算法减少了硬件的开销,运算速度和精度都有很大改进,能够快速提取预失真参数,显著提高功率放大器的线性度。     

高精度数字鉴相技术的FPGA实现

数字式干涉仪测向采用的是高精度数字鉴相技术,与传统的模拟鉴相技术相比可以大幅度提高鉴相精度,从而满足高精度干涉仪测向的要求。简要分析了数字干涉仪时域鉴相算法,详细阐述了实现高精度数字鉴相技术的关键环节,包括A/D采样,数字下变频设计以及基于坐标旋转数字计算（CORDIC）算法的反正切函数的FPGA实现及优化处理。在Virtex5的vc5sx95t芯片上测试结果表明,可以将数字鉴相误差控制在1°以内。