CORDIC算法,全称为坐标旋转数字计算机(The Coordinate Rotational Digital Computer),是一种基于循环迭代的算法,广泛应用于各种基础运算函数和算术操作的计算。其核心思想是通过一系列与运算基数相关的固定角度的偏摆迭代,来逼近所需的角度。这种方法不需要复杂的乘法和除法运算,而是仅涉及简单的移位和加减操作,因此,相比于传统的算法,它大大节约了硬件资源,并且使得在硬件平台上实现各种算法变得可行。 CORDIC算法的原理最早由VOLDER于1959年开发提出,旨在计算三角函数和双曲函数,包括指数和对数运算。算法的基本思想是通过一系列固定的角度偏摆,逼近所需旋转的角度。这一算法提供了一种数值计算的逼近方法,只使用移位和加减运算,非常适合硬件实现。 由于CORDIC算法在硬件电路设计上只需用到移位和加/减运算,它对硬件资源的需求远小于传统的乘、除运算,特别是对于那些传统方法难以在硬件上实现的算法。CORDIC单元可采用流水线结构来表示,从而实现向量旋转的并行处理,这显著提高了蝶形运算的速度。 不过,在用CORDIC流水线实现FFT(快速傅里叶变换)的蝶形运算时,资源消耗较大,尤其是当需要处理多个蝶形运算时,所需的资源量非常巨大。为了解决这一问题,文章提出了一种改进的CORDIC流水线结构。这种改进方法依据CORDIC算法计算迭代系数的方式,调整了流水线的结构形态,以适应FFT算法的要求。这样一来,不但提升了运算速度,也降低了对硬件资源的占用。 此次研究选择了ALTERA公司的CycloneII系列的EP2C35F672C6 FPGA芯片来实现改进后的CORDIC流水线结构。通过该芯片,研究人员成功实现了整个FFT处理器的设计。设计完成后,进行了时序仿真和硬件仿真。仿真结果显示,计算结果与设计预期基本一致,这验证了改进方法的可行性。 本文的关键词包括CORDIC、FFT、CycloneII和流水线。通过这些关键词,我们可以发现文章主要聚焦于硬件技术领域,尤其是FPGA的应用技术,以及利用FPGA技术来优化和实现算法。参考的FPGA型号EP2C35F672C6是属于高性能、低功耗的CycloneII系列,该系列广泛应用于要求高性能计算和较低功耗的应用中。通过本研究,可以加深对FPGA在信号处理和数字计算中应用的理解,同时为相关领域的硬件开发者提供了重要的参考指导。
- 粉丝: 888
- 资源: 28万+
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助