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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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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FPGA应用,Verilog语言实现cordic算法,包括向量式和旋转式另种模式
2022-11-11 23:22:24 3.7MB FPGA CORDIC
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CORDIC 向量模式 verilog 实现反正切
2022-11-11 23:05:36 4KB CORDIC 向量模式 verilog
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CORDIC算法原理利用简单的移位就实现,主要用于三角函数、双曲线、指数、对数的计算。基于个人理解,主要对该算法进行简单推导,同时利用matlab进行仿真,并在fpga中实现。可用于计算sin和cos函数,用于DDS的实现
2022-11-04 16:44:23 8.28MB verilog fpga
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针对传统CORDIC算法流水线结构的迭代次数过多,运算速度不够快,消耗硬件资源较多的缺点,改进了一种基于旋转模式并行运算的CORDIC算法。该算法采用二进制两极编码和微旋转角编码进行低位符号预测和高符号位预测,并且在高符号位预测过程中,对误差进行了校正。在FPGA实现中,采取三段式实现方法,与传统方法相比,有效地减少计算的级数和降低硬件资源的功耗,达到了高速低功耗的要求。
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