【摘要】：為減少傳統(tǒng)流水線型CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法的硬件資源消耗和輸出時(shí)延,在包含查找表的三階段CORDIC算法實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)上,提出一種免去查找表環(huán)節(jié)的CORDIC算法實(shí)現(xiàn)方法.提出的改進(jìn)算法直接使用四次移位相加的迭代運(yùn)算替換查找表結(jié)構(gòu)從而顯著降低寄存器消耗,同時(shí)通過(guò)合并迭代降低迭代次數(shù)進(jìn)而有效減少最大輸出時(shí)延,并綜合運(yùn)用角度二極化重編碼(Binary To Bipolar Recoding,BBR)方法和角度區(qū)間折疊技術(shù)保證了輸出精度.使用Verilog HDL語(yǔ)言在ISE14.2軟件平臺(tái)上對(duì)三種算法進(jìn)行具體實(shí)現(xiàn),利用XST工具對(duì)其進(jìn)行綜合,并通過(guò)MATLAB建模計(jì)算得到算法的正余弦值輸出誤差.仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在輸出位寬均設(shè)置為16位的情況下,免查找表CORDIC算法能夠有效地輸出正余弦值;與傳統(tǒng)流水線型算法相比,免查找表算法的寄存器資源消耗減少大約74.42%,計(jì)算所需的時(shí)鐘周期降低68.75%,其輸出精度也有明顯改善;與三階段算法相比,免查找表算法的寄存器消耗減少大約43.3%.本文提出的免查找表CORDIC算法具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、輸出精度高、硬件資源消耗少等優(yōu)勢(shì),更適用于高速實(shí)時(shí)的現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)應(yīng)用.
[Abstract]:In order to reduce the hardware resource consumption and output delay of traditional streamline CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer) algorithm, a CORDIC algorithm implementation method without look-up table link is proposed on the basis of the implementation of three-stage CORDIC algorithm including look-up table. The improved algorithm directly uses the iterative operation of four shifts to replace the look-up table structure, thus significantly reducing register consumption, and effectively reduces the maximum output delay by combining iterations to reduce the number of iterations, and combines the angle polarization recoding (Binary To Bipolar Recoding,BBR) method and the angle interval folding technique to ensure the output accuracy. Verilog HDL language is used to implement the three algorithms on ISE14.2 software platform, and XST tools are used to synthesize them, and the sine and cosine output error of the algorithm is obtained by MATLAB modeling and calculation. The simulation results show that the CORDIC algorithm can effectively output the sine and cosine values when the output bit width is set to 16 bits, and compared with the traditional streamline algorithm, the register resource consumption of the table-free algorithm is reduced by about 74.42%, the clock cycle required by the calculation is reduced by 68.75%, and the output accuracy is obviously improved. Compared with the three-stage algorithm, the register consumption of the table-free algorithm is reduced by about 43.3%. The CORDIC algorithm proposed in this paper has the advantages of strong real-time performance, high output accuracy and low consumption of hardware resources, so it is more suitable for the application of high-speed and real-time modern digital communication system.
【作者單位】： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)機(jī)械與電子信息學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(61601334)
【分類號(hào)】：TP301.6

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本文編號(hào)：2499118