基于CORDIC算法的反正切函数IP核的设计与优化

本文基于传统的CORDIC算法原理,采用经典的CORDIC硬件架构,实现了反正切函数模块的设计和仿真。针对CORDIC算法的局限性和电机驱动的工程应用场景,本文对反正切函数电路方案进行优化,最终完成了反正切函数的ASIC硬件电路设计。经过验证表明,该电路的输出角度范围和角度输出方式得到了改进,角度误差符合设计要求,适用于电机驱动等应用场合。     

载波跟踪环路鉴别器的改进设计及FPGA实现

目前GPS接收机载波跟踪环路往往采用易于硬件实现,但精度不高、跟踪速度慢的鉴别器。针对该现状,在现有CORDIC算法基础上加以改进,并在FPGA上完成了二象限反正切鉴相器和四象限反正切鉴频器的设计。在原有CORDIC算法上加入象限转换和相位转换功能,使反正切计算范围扩大至-180°~180°;通过增加鉴频器门限设定,消除了导航电文翻转带来的误差。该设计方案使载波跟踪鉴别器共用一个反正切模块,减少了硬件资源。最终仿真结果表明：改进后的鉴别器提高了鉴相与鉴频的精度,加快了稳定跟踪的速度。     

一种CORDIC算法优化及32位浮点反正切函数FPGA实现

通过对反正切函数实现算法的研究,在传统CORDIC算法的基础上,提出了一种以超前进位加法器为基本单元的迭代结构,双时钟输入,完成了反正切函数的ASIC电路设计。该算法采用TSMC55 nm工艺,在Synopsys/syn10.12环境中综合实现。该算法的关键路径由原来的2.9 ns提升至1.3 ns,最高运算频率可以达到769 MHz,即优化后的CORDIC算法比优化前速率提高了2倍多。     

基于FPGA的反正弦函数的实现

快速精确的反正弦函数运算在现代工程中应用广泛.为了提高反正弦函数的精度和计算能力,研究了基于CORDIC算法的反正弦函数运算器的FPGA实现,并通过改进算法减小了误差,使误差精度达到10-4数量级.并在Xilinx的XC5VSX50T芯片上验证,结果表明该运算器的数据处理速度快,精度较高,适用于高速大数据量的数据信号处理领域.     

基于嵌入式的CORDIC算法的改进及实现

介绍了CORDIC算法的基本原理,分析了CORDIC算法的具体计算方法.针对利用CORDIC流水线实现FFT蝶形运算耗费资源多的问题,依据CORDIC计算迭代系数的方法改进了CORDIC流水线的结构形式,使其适应FFT算法.整个FFT处理器的实现主要利用了Cyclone Ⅱ系列的EP2C35F672C6.并通过时序仿真和硬件仿真来进行比较.它们的计算结果基本一致.     

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%。     

基于FPGA的一种改进型三角超越函数CORDIC实现方式

CORDIC算法将复杂的算术运算转化为简单的加法和移位操作,然后逐步逼近结果。这种方法很好地兼顾了精度、速度,非常适合三角超越函数的硬件实现,但同时也带来硬件资源占用增加的问题。如何尽可能减少CORDIC算法带来的硬件资源占用增加,是利用CORDIC算法实现三角超越函数的关键。本文提出一种改进型三角超越函数CORDIC硬件实现方案,该方案中CORDIC算法IP核利用VHDL语言进行编写,IP核在Modelsim6.5g上通过功能仿真,并且在XUPV5-LX110T FPGA开发板上通过硬件测试,实验结果表明改进的方案可以有效减少CORDIC算法带来的硬件资源占用增加。     

基于CORDIC的浮点超越函数设计与实现

文中对扩展CORDIC算法进行研究,在此基础上,设计并实现了浮点超越函数硬件加速器。该加速器可在向量模式下完成反正切、反双曲正切和对数函数三种浮点超越函数的计算,设计采用IEEE-754标准单精度浮点数格式,计算流程划分为X、Y、Z三条数据通路,包含对阶、映射、迭代、补偿、规格化5步处理。实验结果表明,在Xilinx Virtex6器件上电路的最大工作频率可达221MHz,计算周期减少。     

USB信号相位解调器的改进设计

针对研制USB相位解调系统中出现的除0问题和ROM容量限制问题,通过研究坐标旋转数字计算(Coordinate Rotation Digital Computer,CORDIC)方法,实现了基于CORDIC算法的反正切模块,并利用此模块设计了一种针对统一S频段(Unified SBand,USB)系统的相位解调器.仿真实验结果证明,这种相位解调器能够较好地解决上述问题.另外,设计了一种通用型带通滤波器,用于USB基带信号中副载波和各测距音分量的分离滤波.     

OFDM系统中同步算法的FPGA 实现

给出了一种用于 OFDM 系统中可同时完成帧起始位置估计和载波频偏估计／补偿的同步算法及其 FPGA 实现方法。采用量化的方法对该不需要额外同步序列的估计算法进行了改进,提高了载波频偏的估计精度,并在数字域进行了频偏校正。在硬件实现上,利用 CORDIC 算法能够有效计算三角函数的特点,把频偏估计和频偏校正过程中的反正切运算和角度旋转操作转化成加法和移位操作,实现了计算精度、运算速度和硬件资源利用三方面性能的兼顾。