改进型CORDIC电路设计与FPGA实现

"一种改进型CORDIC电路的设计及其FPGA实现，黄秋元，刘波，坐标旋转数字计算机（CORDIC）能够将复杂的三角函数运算分解为硬件易于实现的加减、移位操作，极大地降低设计的复杂性，因而被广泛应用于各种系统级芯片(SOC)中。" 本文介绍的是一种针对CORDIC（Coordinate Rotational Digital Computer）电路的改进设计，旨在提高其运算范围和效率。CORDIC算法是一种经典的数字信号处理技术，由J.Volder在1959年提出，主要用于解决硬件中的复杂三角函数运算问题。该算法基于迭代方法，通过一系列简单的旋转操作来实现矢量的旋转，进而计算出正弦、余弦、对数和反正切等超越函数。 传统的CORDIC算法通常受限于特定的输入范围，而文中提到的改进设计则通过输入预处理步骤扩展了运算范围，使得它可以处理整个坐标系内的输入值。这种方法有助于增强CORDIC电路的通用性和灵活性，使其能适应更广泛的计算需求。 在改进的CORDIC电路设计中，还优化了系统迭代增益的处理方法，这可能涉及到调整迭代次数、旋转角度的选择以及增益校正策略等方面，以提高计算精度和速度。这种优化对于提升整个系统的性能至关重要，特别是在实时性和功耗要求严格的嵌入式系统中。 文章指出，经过功能验证后的改进型CORDIC电路采用Xilinx公司的FPGA（Field-Programmable Gate Array）芯片进行实现。FPGA因其可编程性，常被用于原型验证和快速原型开发，尤其是在需要高效能和低延迟的计算任务中。通过FPGA实现，可以灵活地调整电路结构，适应不同的应用场景，并且可以进行并行处理，进一步提升计算速度。 在实际应用中，这种改进的CORDIC电路可以集成到系统级芯片（SOC）中，为需要进行超越函数运算的系统提供硬件加速，例如无线通信、图像处理和数字信号处理等领域。该研究通过优化CORDIC算法，增强了硬件实现的效率和适用性，为高性能、低功耗的嵌入式系统设计提供了新的解决方案。