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。 CORDIC算法是用于数字信号处理中的一个高效算法,最初由J.Volder于1959年提出,主要用于解决向量和三角函数计算的问题。在数字信号处理中,CORDIC算法特别适用于实现乘法、加法等基本运算的简化,尤其当用FPGA进行硬件实现时,能够显著减少所需的计算资源,提高运算效率。 复数除法在现代数字信号处理中非常关键,特别是在通信系统、图像处理和其他需要复数运算的领域。传统的除法器设计通常以实数为基础,但对于复数除法,需要更复杂的算法来实现。引入CORDIC算法到复数除法中,可以有效减少乘法和加法的运算次数,使用旋转操作来替代复杂的乘除运算,这样不仅减少了硬件资源的需求,而且由于CORDIC算法的位宽扩展有限,只需要简单的移位操作就可以得到最终的结果。 FPGA(现场可编程门阵列)是可编程硬件电路的一个实例,非常适合于实现CORDIC算法,因为CORDIC算法可以通过迭代结构和并行操作实现,而FPGA正是擅长处理此类运算的硬件平台。将CORDIC算法应用于FPGA实现复数除法器,不仅可以提供高速的运算能力,同时也可以提高设计的灵活性和可重配置性。 在FPGA上实现基于CORDIC算法的复数除法器,通常需要以下几个步骤:设计一个核心CORDIC运算单元,该单元能够执行CORDIC算法的核心迭代过程。利用双比特算法的特点,进一步简化迭代次数和移位操作。然后,将得到的算法核心单元进行硬件描述,通常使用硬件描述语言如Verilog或者VHDL来完成。在FPGA上编程并进行仿真,以确保算法按预期工作。通过FPGA开发板进行实际测试,验证设计的运算速度、资源消耗和计算精度。 为了保证CORDIC算法在复数除法中的应用能够达到高精度和高效率,算法在设计时会考虑以下几个要点: 1. 算法实现:介绍CORDIC算法在复数除法中是如何应用的,以及该算法能够有效地替代复杂的乘法和加法运算,通过简单的迭代和移位操作实现复数除法运算。 2. 算法优化:为了适应FPGA硬件的特点,算法需要进行优化,以减少不必要的硬件资源消耗。例如,通过设计更高效的移位逻辑和迭代次数控制,可以提高算法的运行效率。 3. 硬件描述:算法需要使用硬件描述语言(HDL)进行描述,并利用FPGA开发工具进行综合,以便在FPGA上实现。 4. 性能评估:通过仿真和实际测试,评估设计在FPGA上的运算速度、资源使用情况和计算精度。需要验证设计是否满足实际应用的需求。 5. 案例分析:可能会引用具体的FPGA设计案例,说明CORDIC算法在复数除法器中的具体实现细节和效果。 基于CORDIC算法的复数除法器在FPGA上的实现,可以提供一种有效且资源消耗小的解决方案,适用于现代数字信号处理电路设计中对于高速复数运算的需求。通过使用CORDIC算法替代复杂的乘除运算,并利用双比特算法减少迭代次数,可以在FPGA上高效实现复数除法器,提高处理速度,降低资源消耗,确保计算精度。
2024-08-25 10:34:41 500KB cordic 复数除法 fpga
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vivado CORDIC 测试arctan功能工程
2024-05-28 11:52:43 8.32MB verilog
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旋转变压器CORDIC解码算法,应用于旋转变压器软件解码
2023-07-04 17:05:36 2.61MB FPGA 旋变软解码
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使用现场可编程门阵列来实现了反正切函数,使用16次迭代的cordic算法来实现三角函数,有一定的误差,如果想把精度提高,自己可以加多迭代次数
2023-02-15 11:10:32 9KB FPGA
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CORDIC算法原理的解释说明,感觉这个写的好不错的,可以看看
2023-01-28 11:38:52 849KB CORDIC 算法原理
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珍藏cordic算法文档,适合入门。 介 绍 了CORDIC 算法的基 本原 理,分析 了 CORDIC算法的具体计算方法。以计算正弦、余弦为例,给 出了CORDIC 算法的迭代结构流程 ,并 以 Altera 公 司开发 的 ED A 工具 Q uartusII 作为编译 、仿真平台 ,给出用FPGA 实现的硬件仿真结果,选用 Cyclone 系列中的 E PIC6Q240C8 器件,完成了 CORDIC算法的FPGA实现。
2023-01-28 11:37:11 133KB cordic sin cos
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数控振荡器在数字信号处理中有着广泛的应用。本文研究并实现了基于CORDIC算法的流水线型数控振荡器。仿真和验证结果表明,该方法较之查找表法精度高,且结构简单、耗费资源少,非常易于FPGA实现。
2022-12-29 21:06:33 96KB CORDIC算法 数控振荡器 FPGA 文章
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在FPGA中将产生的直角坐标数据经过cordic算法,转换成极坐标数据,获得相位数据
2022-11-24 12:24:58 1.45MB cordic
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本文基于FPGA实现三角函数、反三角函数以及指数函数计算,分别采用了cordic算法和切比雪夫逼近算法,比较了迭代次数达到误差精度10^-6. 建立已知角度θ,求解sinθ、cosθ的数学模型。 建立已知弧度θ,求解arctanθ的数学模型。 建立已知角度θ,求解tanθ的数学模型。 建立已知弧度θ,求解arcsinθ的数学模型。 建立已知指数a, 求解e^a的数学模型。
2022-11-21 08:40:06 654KB fpga 硬件 cordic
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在ISE14.6开发环境中,调用Xilinx的Cordic IP核实现arctan算法。
2022-11-16 20:45:27 2.59MB Cordic IP FPGA arctan
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