哈工大论文解析：FPGA实现双模式CORDIC算法

"这篇资源是哈工大电气工程及自动化学院的一篇中文论文，详细解释了CORDIC（坐标旋转数字计算机）算法的原理，并探讨了其在FPGA上的实现。文章作者为王暕来和杨春玲，主要内容包括CORDIC算法的基本概念、双模式（旋转/向量）CORDIC算法的预处理和后处理步骤，以及基于FPGA的流水线双模CORDIC算法的实现。关键词涉及到CORDIC算法、FPGA以及VLSI技术在数字信号处理中的应用。" CORDIC算法是一种高效计算技术，由Volder在1959年提出，主要用于解决复数乘法、矢量旋转、三角函数和对数等数学问题。它的核心思想是通过一系列简单的迭代步骤，用加法和移位操作逐步逼近目标值，从而避免了乘法和除法等复杂运算，降低了硬件实现的复杂度。在微电子技术发展的背景下，特别是在VLSI（超大规模集成电路）设计中，CORDIC算法因其高效率和低功耗而受到重视。 论文首先概述了CORDIC算法的基本原理，包括其迭代过程和误差校正机制。在每一次迭代中，算法通过调整坐标轴的方向来逐步接近目标值。这种迭代方式可以应用于不同的问题，例如在复数运算中，CORDIC可以通过旋转坐标系来实现乘法和除法；在三角函数计算中，通过选择合适的初始角度和迭代次数，可以得到不同精度的正弦、余弦和反正切值。 接着，论文详细阐述了双模式CORDIC算法，包括预处理和后处理阶段。预处理通常涉及对输入数据的标准化和旋转，以便于迭代过程中的计算。后处理则用于校正迭代过程中的误差，以提高最终结果的精度。在双模式下，算法既可以执行旋转模式（用于复数运算），也可以执行向量模式（用于解决向量问题，如矢量旋转和加法）。 最后，作者在FPGA（现场可编程门阵列）平台上实现了流水线式的双模CORDIC算法。流水线设计能够提高计算速度，通过并行处理多个迭代步骤，使得实时信号处理成为可能。FPGA的灵活性和可编程性使其成为实现CORDIC算法的理想平台，因为它可以根据需要进行定制，以适应不同的性能和资源限制。 这篇论文深入浅出地介绍了CORDIC算法的理论基础，并通过实际的FPGA实现展示了其在数字信号处理领域的应用潜力。对于理解和掌握CORDIC算法及其在现代硬件设计中的应用具有重要价值。