基于改进SF-CORDIC的指数和对数函数求值算法

提出一种改进的SF-CORDIC(Scaling-free-Coordinate Rotation DIgital Computer)算法用于实现指数函数和对数函数的硬件计算。在双曲坐标系下,算法通过适当选取麦克劳林展开式的近似阶数,可完全省去扩展因子的计算,并利用重复基本迭代和数据预处理以扩展收敛域和计算范围。同时给出算法在双曲坐标系下旋转模式和向量模式的迭代结构。仿真实验表明,在相同精度要求下该算法相比常规CORDIC算法可减少12%面积开销。     

一种CORDIC算法的FPGA实现

在数字化中频接收机中,为了实现相干解调,接收端的数控振荡器需要产生一个本地相干载波,其频率和相位必须与发送端载波的频率和相位严格保持一致,因此需要用到arctan函数计算相位差。研究了一种基于CORDIC算法计算arctan函数的方法,提出了基于CORDIC算法实现arctan函数运算的硬件流水线实现结构,并在芯片上进行仿真实现,仿真结果表明,其输出误差较小,与理论值基本一致,利用其可实现数字载波同步中鉴相、鉴频功能。     

CORDIC算法在FPGA中的实现

CORDIC算法是在许多角度计算方面有着广泛应用的经典算法,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),在FPGA上用CORD IC算法实现了对于大吞吐量数据的向量倾角的计算,并对实际应用中内部步骤寄存器精度的选取给出了较为详细的方法。     

eθ的CORDIC迭代初值选取策略及其硬件实现

CORDIC算法可通过简单的加法和移位操作计算基本的超越函数。本文对计算指数函数eθ的CORDIC迭代表达式给出了两种不同思路的推导,并赋予不同意义的初值。对比表明,采用不同的迭代初值会影响eθ硬件实现电路的复杂度和面积开销。对于只需计算eθ的场合,可使用特殊的初值对eθ的硬件实现电路进行专门优化。     

改进的CORDIC模块实现的直接数字频率合成器

在传统的定点数流水线型CORDIC算法基础上,就减少迭代次数上提出一种改进算法,实现并行处理时的符号预测。改进算法大大减少了流水线迭代次数,节省了FPGA的Slice Flip Flops数量。最后利用改进算法在Xilinx公司的Virtex-II平台上实现了直接数字频率合成器（DDS）。     

一种CORDIC算法的FPGA实现

CORDIC算法是实现快速精确的正、余弦函数计算的主要方法,在工程实际中有着广泛应用.在研究正、余弦函数运算的CORDIC算法简单状态机实现和高速全流水处理机实现的基础上,提出了一种单精度浮点数正、余弦函数运算的优化实现方案,并在ALTERA公司的FPGA上实现.结果表明,相比较单精度浮点数正、余弦函数运算的CORDIC算法简单状态机实现,该实现方案不仅计算速度快,而且硬件资源消耗增加少,达到了单精度浮点数正、余弦函数运算硬件实现上速度与资源占用的平衡.     

一种基于AI-Fuzzy VCR算法的FPGA新技术

基于神经模糊系统原理及数值换算规则．提出一种基于VCR模糊数值算法的FPGA技术方案。该算法采用了一种VCR运算路径可部分重复使用技术、中间结果可任意变形处理及存放于动态RAM中的实现方法。经深入的理论研究和典型的试验分析．证明该算法是切实可行的。     

一种改进的流水线CORDIC算法结构

近些年CORDIC算法与飞速发展的VLSI技术结合，其优点越加受到人们的重视，且广泛地应用于计算性能要求较高的实时高质量信号、图像处理等方面。所以提出了一种对流水线CORDIC算法中模校正部分的改进方法。通过对该方法的理论分析、结构建模和综合，表明该方法在不降低其它性能指标的同时，可以有效减少流水级数，降低硬件复杂度，提高精度，且使CORDIC在圆周旋转和双曲旋转两种工作状态下的结构更加统一，有利于VLSI实现。     

基于CORDIC的反双曲正切函数的FPGA实现

双曲函数的应用领域十分广泛。本文首先介绍CORDIC算法双曲系统的基本原理及其计算模式,对CORDIC内核及其处理单元做了详细分析。在迭代算法的基础之上,采用流水线技术,以面积换速度,给出了一种基于流水线的CORDIC来实现反双曲正切函数,具有很高的精度和很快的速度,使设计出的软核能够在精度要求很高的场合中运行。用Verilog HDL对其编程设计和进行功能仿真、时序仿真及下载测试的结果表明,该函数具有很好的实用性。     

RBF神经网络中指数函数e~x的FPGA实现

RBF径向基神经网络在工程中,尤其是各种智能控制中的应用十分广泛。其隐含层的非线性激活函数经常采用高斯径向基函数,这一函数为一指数函数。指数函数用硬件实现起来比较困难。本文提供了一种应用CORDIC算法在FPGA上实现ex的方法。这种方法具有硬件实现简单、误差小和便于VLSI等优点。     

混合CORDIC在分裂基FFT中的应用

提出了一个基于CORDIC的分裂基FFT/IFFT处理器来计算2048/4096/8192点DFT。蝶形处理器的算术单元和旋转因子产生器采用CORDIC算法实现,所有的控制信号在片内产生。相比于存储旋转因子所需的ROM,CORDIC旋转因子所用ROM尺寸更小。与传统的FFT实现相比功耗减少了25%。     

一种机器人动力学方程快速计算的三角函数发生器

在机器人动力学方程的快速计算中,三角函数的计算占了很大的计算比例,如何快速地计算三角函数是动力学方程计算要解决的重要任务之一．本文在简单介绍了CORDIC算法后,提出一种位并行迭代的CORDIC结构来实现三角函数的运算,随后给出了该结构的FPGA实现及仿真结果,并给出计算速度与精度分析．该结构兼顾芯片面积和计算速度,易于VLSI实现．     

基于决策理论的模拟数字混合信号调制识别

提出一种基于决策理论的模拟数字混合调制信号自动识别算法,采用基于I/Q正交双路的信号处理架构,利用扩展收敛域的CORDIC算法提取信号的瞬时幅度、瞬时相位和瞬时频率,结合软件无线电中具体的工程实现方法,修改部分识别特征参数,介绍基于判决树的识别流程。仿真结果表明,在信噪比不小于6 dB时,采用该算法的平均正确识别率在94%以上。     

二维ESPRIT参数配对及FPGA实现

与MUSIC算法相比,二维ESPRIT算法不需要谱峰搜索、运算量小,但存在参数配对问题。基于此,提出一种易于实现的参数配对方法,基本原理是2个表出矩阵特征值的和差等于表出矩阵和差的特征值,不需求解表出矩阵的特征向量。给出基于CORDIC算法和脉动阵的参数配对并行化实现方案,整个系统只有移位相加运算。使用ISE软件和ModelSim软件得到的仿真结果验证了该方案的正确性。     

Parameterized floating-point logarithm and exponential functions for FPGAs

As FPGAs are increasingly being used for floating-point computing, the feasibility of a library of floating-point elementary functions for FPGAs is discussed. An initial implementation of such a library contains parameterized operators for the logarithm and exponential functions. In single precision, those operators use a small fraction of the FPGA’s resources, have a smaller latency than their software equivalent on a high-end processor, and provide about ten times the throughput in pipelined version. Previous work had shown that FPGAs could use massive parallelism to balance the poor performance of their basic floating-point operators compared to the equivalent in processors. As this work shows, when evaluating an elementary function, the flexibility of FPGAs provides much better performance than the processor without even resorting to parallelism. The presented library is freely available from http://www.ens-lyon.fr/LIP/Arenaire/.     

基于质心和自适应指数惯性权重改进的粒子群算法

针对粒子群优化(PSO)算法易出现早熟收敛及寻优精度低等问题,为提高粒子群优化算法寻优能力,提出了一种基于质心和自适应指数惯性权重改进的粒子群优化算法(CEPSO)。首先,使用各粒子的适应度计算权重系数;然后,分别使用各粒子当前位置和迄今为止最优位置构造了加权的种群质心和最优个体质心,使用平均粒距来度量群体状态,并依据群体状态设计了分段指数惯性权重;最后,结合使用分段指数惯性权重和双质心调整了粒子速度更新公式。仿真结果表明,CEPSO能增强寻优能力,并具有较强的稳定性。     

一个改进的离散对数问题攻击算法

小步—大步攻击算法是一个求解离散对数问题通用且高效的算法,但较大的存贮开销是它的一个明显不足。提出的改进算法使得存贮开销减少一半,并取消了求逆元操作,通过引入抗冲突的哈希函数,省略了表排序过程,并使查表时间降到常数级。性能分析表明,改进算法的时间和空间耗费明显降低,性能优于原算法。另外,还探讨了如何通过降低问题的规模来进一步缩短攻击算法的计算过程,并给出了一个简单易行的对离散对数进行奇偶筛选的方法。     

DCF指数退避算法的两点改进

分布式协调机制是Ad-hoc网络中的工作站访问其他移动工作站的主要网络协议,因此为每个网络工作站提供一种自主调控的方法是必要的。这就是退避算法。目前,一种指数退避算法已经用于无线局域网中。对于分布式协调机制的指数退避算法提出了两点改进。为了测试这种改进的有效性,建立了一个离散时间马尔可夫链模型,在此基础上配置了与多种网络条件相对应的参数集,来评测改进算法获取的饱和吞吐量,以期在工作站数达到饱和状态时获得最大吞吐量。     

求解高维函数的改进萤火虫群优化算法

针对萤火虫群优化(GSO)算法求解高维函数时存在求解精度不高、收敛速度慢等缺点,提出了一种带变异算子和集群觅食行为算子的改进萤火虫群优化算法。该算法使用变异算子来指导离群萤火虫的进化方向,从而提高了离群个体的利用率,改善了算法的整体效率。集群觅食行为算子的加入能使算法对捕捉到的全局最优域进行更进一步的求精,极大地提高了算法的计算精度和收敛速度;同时,该算子有效地防止了算法陷入局部最优值的危险,扩大了算法在后期的全局搜索范围。通过8个典型的基准函数测试,结果表明：改进后萤火虫群优化算法具有更强的全局优化能力和更高的成功率。