低延迟低误差浮点TCORDIC算法:解决正弦/余弦函数高效实现

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本文主要探讨了一种名为"基于低延迟和低误差浮点正弦/余弦函数的TCORDIC算法"的研究论文,发表在2017年4月的IEEE Transactions on Circuits and Systems-I: Regular Papers, Vol. 64, No. 4上。TCORDIC算法(Trigonometric Co-ordinate Rotation Digital Computer)是一种广泛应用于信号处理和数字信号处理器(DSP)中的高效算法,用于计算正弦和余弦函数。然而,传统的TCORDIC算法存在延迟较高和精度在输入角度接近0或π/2时显著下降的问题。 为了改进这些问题,论文提出了一种结合了低延迟CORDIC和泰勒算法的新型TCORDIC方法。首先,通过引入sign prediction(符号预测)技术,该算法减少了迭代次数,从而降低了延迟。同时,采用compressive iterations(压缩迭代)和parallel iterations(并行迭代)进一步提升了计算效率,使得算法在保持性能的同时缩短了执行时间。 论文的核心创新在于设计了一个决定何时切换到泰勒算法的计算边界N,这个参数旨在平衡算法的面积和延迟。通过优化这个界限,算法能够在有限的硬件资源下提供更好的性能。此外,文中还提到了truncated multipliers(截断乘法器)的应用,这种方法可以有效地减少电路面积,进一步减小硬件实现的复杂度。 这篇研究论文针对TCORDIC算法的局限性进行了深入的分析和优化,提供了一种能够在低延迟和低误差条件下高效计算浮点正弦/余弦函数的新方法。这对于实时信号处理应用、高性能DSP设计以及嵌入式系统中的数学运算有着重要的实践价值。