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《基于CORDIC算法的復(fù)數(shù)除法器FPGA實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、《現(xiàn)代電子技術(shù))2008年第24期總第287期集成電路與材料基于CORDIC算法的復(fù)數(shù)除法器FPGA實現(xiàn)王景存，王映波(武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院湖北武漢430081)摘要：在現(xiàn)代數(shù)字信號處理電路設(shè)計中，除法器有著廣泛的應(yīng)用。這里闡述一種復(fù)數(shù)除法器的設(shè)計思想和實現(xiàn)方法，引入CORDIC算法到復(fù)數(shù)的除法運算中，利用C0RDIC旋轉(zhuǎn)操作來代替乘、加法操作，然后采用雙比特移位操作得到最終運算結(jié)果。經(jīng)cORDIC旋轉(zhuǎn)后數(shù)據(jù)最多只放大2位位寬，因此可以減少硬件實現(xiàn)中的器件迭代次數(shù)。經(jīng)過FPGA驗證結(jié)果表明，整個設(shè)計運算速度快、節(jié)省器件，并且計算精度高。關(guān)鍵詞：CORDIC算法；除法器；FPGA；數(shù)
2、字信號處理中國分類號：TN710文獻標識碼：B文章編號：1004—373x(2008)24—027一O4ComplexDividerFPGAImplementationBasedonCORDICAlgorithmWANGJingcun．WANGYingbo(CollegeofInformationScienceandEngineering，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan，430081，China)Abstract．Inthemoderndigitalsignalprocessingcircuitdesign，thedividerhasa
3、wideapplication．Acomplexdivisionofthedesignthinkingandmethodsaredescribed，CORDICalgorithmisappliedinthecomplexdivisionoperation，theuseofCORDICrotatingoperationtoreplacemultiplicationandadditionoperation，finallyresultisgotbytwo—bit—shiftoperation．AfterCORDICrotating，dataenlargedtwointerfacesatmost，t
4、herebyreducingthehardwaredevicesinthenumberofitera—tions．FPGAverificationresultsshowthatthewholedesigncomputingspeed，savingdevices，andhighprecision．Keywords：C0RDICalgorithm；divider；FPGA；digitalsignalprocessing具有如下2個重要特征：(1)減少運算量。乘法器、加法器是很耗器件的，現(xiàn)代數(shù)字信號處理中，通常信號以復(fù)數(shù)形式出現(xiàn)并這里運用CORDIC算法來避免乘法操作、減少加法進行各種處理，這樣就
5、無法避免復(fù)數(shù)信號進行除法運操作；算。國內(nèi)外關(guān)于除法器的研究已經(jīng)進行了很長時間，并(2)減少迭代級數(shù)。雙比特除法算法減少了實現(xiàn)且一直都在研究發(fā)展當中[1]。目前已經(jīng)有多種算法，比的迭代級數(shù)，提高了效率，節(jié)省了器件。如：恢復(fù)余數(shù)法、不恢復(fù)余數(shù)法_2]、雙比特算法_3]、SRT算法_4]、牛頓疊代算法等。在一般的單片機中，主要2復(fù)數(shù)除法器算法描述采用恢復(fù)余數(shù)法和不恢復(fù)余數(shù)法兩種算法，它們的優(yōu)點設(shè)計的復(fù)數(shù)除法器用到了CORDIC算法和雙比特是算法簡單且容易通過硬件實現(xiàn)，但處理速度比較慢。算法。在接下來的部分先分別介紹它們基本原理，然后牛頓算法需要用到查找表，那么肯定通過大量R0M來說明如何運用二者到
6、復(fù)數(shù)除法當中去。實現(xiàn)，會消耗大量的器件，但其整體結(jié)構(gòu)簡單，容易實2．1CORDIC算法的一般原理現(xiàn)。SRT算法硬件規(guī)模較小，運算精度很高，但該算法CORDIC(CoordinateRotationDigitalComput—比較復(fù)雜，硬件實現(xiàn)比較困難。雙比特算法是基于不恢er)[63，又名：坐標旋轉(zhuǎn)數(shù)字計算，是J．Voider等人于復(fù)余數(shù)法的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的，每個周期可以左移2位，運1959年在設(shè)計美國航空導(dǎo)航控制系統(tǒng)的過程中提出來算速率提高1倍。以上這些都是針對實數(shù)除法器提出的算法。CORDIC算法適用于解決一些三角學(xué)的問的算法思想，復(fù)數(shù)除法器正是在這些實數(shù)除法器算法基題，如平面坐標的旋轉(zhuǎn)和直
7、角坐標到極坐標的轉(zhuǎn)換等。礎(chǔ)上來實現(xiàn)的。為此提出了一種基于CORDIC算法并該算法的基本思想是通過一系列固定的、與運算基數(shù)有結(jié)合雙比特算法在FPGA上實現(xiàn)復(fù)數(shù)除法器的方法。關(guān)的角度的不斷偏擺以逼近所需的旋轉(zhuǎn)角度l7]。該方法大量節(jié)省了器件，并能得到較高的性能。它例如：計算o2一OP·e。即將向量OP逆時針旋轉(zhuǎn)收稿日期：2008一O3—170度角得到向量OQ，假設(shè)分次旋轉(zhuǎn)，第i次旋轉(zhuǎn)角度為27王景存等：基于COR
