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双向预判免缩放因子CORDIC算法

2021-01-26邹家轩晏承荣程雪峰

哈尔滨工业大学学报 2021年2期

邹家轩,揭 灿,王 栋,晏承荣,程雪峰

(1.西安电子科技大学 微电子学院,西安 710000;2.中国电子科技集团第五十八研究所,江苏 无锡 214000)

坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法的基本思想是运用旋转迭代等方法,采用运算基数角度不断逼近目标角度[1],只使用简单的移位和加减操作,即可计算三角函数、反三角函数和双曲函数等超越函数[2-3].该算法具有易于实现、可移植性强、精度可调等特点[4],常应用于数字频率合成、数字图形处理、机器人学、矩阵计算等领域,因而受到众多科研院校的广泛研究[5-6].

为了适应于现代数字系统的需要,开发高性能的CORDIC算法,众多学者对其提出了改进方案.文献[7]中传统的流水线型CORDIC算法虽然具有一定的精度,但所需的迭代单元级数和迭代次数较多,且需要通过上级迭代剩余角度的符号判断下级旋转迭代的方向,当输出位宽增大时,硬件资源消耗将大幅增加.文献[8]中提出的混合型CORDIC算法虽然可以快速调节旋转角度基数,但是其以较多的迭代次数来保证输出精度,且调整方程系数的电路结构复杂,存在硬件资源消耗过多的问题.文献[9]中设计的免迭代CORDIC算法采用合并迭代结构将多次迭代合并为一次迭代旋转,具有输出时延短的特点,但是运算精度却有待提高.文献[10]中基于离散傅里叶变换的并行补偿型CORDIC算法对缩放因子进行补偿计算,具有一定的输出精度,但是电路结构复杂,需要消耗额外的硬件资源用于补偿和存放缩放因……

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