融和并行CORDIC算法的编码器细分

为在外形尺寸与码盘刻线数的双重限制下提升小型光电编码器的精度与分辨率,提出了一种基于坐标旋转计算法(Coordinate Rotation Digital Computer,CORDIC)的编码器细分方法。对现阶段众多电子学细分方法优缺点进行剖析,在细分原理的基础上分析误差产生原因,运用改进型CORDIC算法对运动不满一周期内的信号进行高精度细分处理。实验结果表明,相较于其他方法,最大最小峰谷差值分别减少了60″、20″、10″,均方根误差分别下降了77.1%、59.2%、36.4%,实现了高精度化和小型化。

一种基于改进CORDIC算法的阵列侧向测井仪信号发生电路

阵列侧向测井仪是目前测井工程中探测与分析复杂地质结构的一大利器。为实现5种不同探测深度的“阵列式”测井,仪器自身需要同时产生5种频率高精度正弦信号。本文对经典坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法进行了改进与优化,改进后的算法计算量仅约为经典算法的1/3,大幅减小了DDS信号发生电路的输出时延。通过Modelsim软件仿真验证改进算法的可行性后,使用FPGA芯片编程,搭配DA/C与低通滤波电路,设计实现了一种基于DDS技术的阵列侧向测井仪信号发生电路。仪器外刻度模拟实验表明:搭载该信号发生电路的阵列侧向仪器能够在0.6Ω~100 kΩ电阻范围内保持良好的一致性,5种模式下电阻值实测误差均保持在10%以内,对于中低阻值模拟地层的测量精度达到了3%,较上一代阵列侧向仪器性能有明显提高。

基于改进CORDIC算法的快速幅频可调DDS技术

针对传统直接数字频率合成器技术占用ROM资源较多以及传统CORDIC算法占用逻辑资源较多且不易进行快速幅值调整的不足,提出了一种改进的CORDIC算法,该算法可以快速调节DDS的幅值与频率。将CORDIC模块替换传统DDS中基于ROM查找表的相幅转换模块,从而节约ROM资源占用;通过免缩放因子技术来改进CORDIC算法,从而可以实现幅值的快速调整;结合迭代合并技术,提出了一种基于改进CORDIC算法的相幅转换模块,该模块免除了传统CORDIC算法中的旋转方向判断与循环迭代,从而大大降低了电路的逻辑资源占用。在FPGA平台上实现了该算法,并通过DAC模块输出模拟信号进行测量,实验结果表明该算法输出的正弦波幅值和频率具有较高的精度,调幅效果良好,适合于各种信号处理应用场合。

基于一种改进CORDIC算法的MATH处理器设计与优化

在精密的电机数控领域中,对三角函数运算的硬件架构性能指标日渐严格。针对传统CORDIR算法求解三角运算时存在迭代次数多、迭代周期长、输入角度范围小等局限性,提出了对其进行角度预处理、镜像迭代、角度补偿、区间换算以及合并迭代结构等优化,并最终完成高精度计算三角函数的MATH处理器设计。在硬件实现上,本处理器在输入角度及坐标范围得到明显优化,计算速率显著倍增,且精度完全满足设计标准,适配于高精度电机驱动等应用领域。

基于旋转模式的改进型CORDIC算法

传统CORDIC算法需要通过查找表和许多乘法器才能实现多种超越函数的计算,这会导致硬件电路实现复杂,运算速度降低,此外它能够计算的角度范围也有限。针对传统CORDIC算法的缺陷,在旋转模式下提出一种改进型CORDIC算法,它不需要查找表和模校正因子,只需通过简单的移位和加减运算就能实现多种超越函数的计算,从而能够减少硬件的开销,提高运算的性能,并通过重复迭代和区域变换使得该算法能够适用于所有的旋转角度。误差分析表明该算法具有很小的误差。

CORDIC算法的优化及实现

为提高坐标旋转数字计算(CORDIC)算法的精度并降低硬件资源消耗,对CORDIC算法收敛性以及旋转序列的选取进行了研究.针对圆周系统下CORDIC算法的角度覆盖范围、硬件资源和运算精度等问题提出了进一步的优化措施.利用经过优化后的CORDIC算法,在FPGA中实现了流水线结构的正余弦函数和反正切函数,并把运算精度与硬件资源消耗与Xilinx IP核进行了比较.比较结果表明该优化算法在提高运算精度的同时能够有效降低硬件资源消耗.

基于改进CORDIC算法实现高速直接数字频率合成器

设计实现了一种高速直接数字频率合成器。利用混合CORDIC算法的思想,用混合角度集代替传统正切角度集,并讨论了在二进制格式下的中间值,采用改进的混合差分CORDIC算法实现了相位幅度的转换。在确保算法的迭代精度和收敛区间的前提下,避免了传统算法中旋转方向依赖于上一次迭代的现象,提高了数据的吞吐量;同时消除了常用冗余算法引进额外电路的情况。分析了采用CORDIC算法所带来的误差,综合考虑精度和电路复杂度,确定字长和迭代次数获得14位的输出有效位。经0.18μm6M2P CMOS工艺流片,在1GHz的工作频率下,输出信号在98.6MHz处,SFDR为68.39dB,整个芯片面积为4.19mm×3.17mm。

免缩放因子双步旋转CORDIC算法

集成电路设计中经常使用CORDIC算法实现高效的向量旋转操作.当前对该算法的研究热点集中在减少该算法的迭代次数、扩展其收敛范围以及降低缩放因子补偿操作的代价等问题上.本文提出免缩放因子的双步旋转CORDIC算法使用双步旋转策略,减少了免缩放因子CORDIC算法的迭代次数,将收敛区间扩展到了整个圆周区间.实验结果表明,该算法保持高计算精度的同时减少了迭代次数和面积消耗.

一种基于CORDIC算法的数字鉴频方法

本文提出了一种基于CORDIC (Coordinate Rotation Digital Computer)算法的数字鉴频方法。首先给出了基于CORDIC算法的鉴相原理,讨论了CORDIC算法的鉴相范围;然后讨论了差分鉴频的方法,特别是对低数据率情况下的差分鉴频进行了探讨,并给出了一种实用的数字鉴频结构。计算机仿真结果和FPGA仿真结果表明,基于CORDIC算法流水结构和一阶差分结构实现的数字鉴频方法是可行的,而且是高效的。

CORDIC算法在正余弦函数中的应用及其FPGA实现

正余弦函数在工程实现中应用很广泛。常用的查找表方法实现简单,但占用存储器资源较多,计算精度与存储容量的矛盾比较突出;传统的CORDIC(坐标旋转数字计算)方法虽占用存储资源少,但硬件资源消耗大,且输出时延长。鉴于此,提出一种改进型的CORDIC算法,将查找表和CORDIC算法相结合,完成了该算法的设计仿真和基于FPGA的硬件测试;结果表明该算法能够利用少量硬件资源和部分存储资源,实现较高的计算精度和较低的输出时延。

基于CORDIC算法的频谱分析技术研究

讨论了数字检波的工作原理,提出了基于CORDIC算法的数字检波方案。根据该方案,使用FPGA实现了基于CORDIC算法的数字检波器。通过在VXI全数字中频实时宽带射频频谱分析仪中实验验证,基于CORDIC算法的数字检波器是可行的。它与数字下变频器结合可以得到高测量精度和动态范围,其带内一致性可达到±0.01dB,测试动态范围可扩展到100dB。如果数字下变频器和基于DSP的高精度细化FFT分析相结合,测试频率分辨率可达到0.03Hz。

一种改进型CORDIC算法的FPGA实现

为实现CORDIC算法在二、三象限内的点的反正切函数的计算,提出了在传统CORDIC算法基础上增加两级初次迭代的改进措施,给出了改进后算法的硬件流水线实现结构,并在FPGA芯片EP1S10F484C5上仿真实现.仿真结果表明:修正后的CORDIC算法的运算结果与反正切函数的理论计算值基本一致,误差很小,可以实现平面上任意一点反正切函数的求解.

基于CORDIC算法的微小卫星发射机设计与实现

针对微小卫星测控应答机体积小、重量轻及其功能灵活的特点,研究了全数字调制发射机的实现方法。全数字调制加两次上变频的发射机结构,可以灵活的实现多种码速率、不同带宽、不同调制方式的调制信号。在全数字调制部分利用NCO和CORDIC算法实现数字频率合成器,不仅可以满足副载波、载波调制的频率精度要求,而且与传统的数字式频率合成技术相比占用了较少的硬件逻辑资源。在一块FPGA上实现了几种常用调制方式的VHDL代码,验证了该方案的可行性。基于CORDIC算法的全数字调制设计方案可以应用到其他可重构的软件无线电设计中。

正弦和余弦函数的一种混合式CORDIC算法实现

在传统的CORDIC算法的基础上提出一种改进算法,然后给出实现正弦、余弦函数的运算的混合算法.该算法在不影响数据精度要求的情况下,不仅可以减少迭代次数和所需的ROM存储空间,还有利于结构的流水线设计,减少系统的时钟周期,提高速度.最后在Altera公司的Cyclone系列芯片EP1C3T100C6上予以实现.仿真结果证明:此算法比传统算法具有高运算速度与低资源的优势,最高工作频率可达到184.77 MHz,比传统算法提高了11.84%,在结构上较传统的CORDIC算法节省近17.35%硬件资源.

一种基于CORDIC算法的坐标变换电路

在超声医疗仪器 (如 B超 )的数字图像处理中 ,将超声探头所获得的极坐标形式的图像信号实时地在直角坐标系统的显示器上显示出来 ,图像信号从极坐标变换到显示系统的直角坐标是系统性能的关键。本文在介绍了 CORDIC(Coordinate rotation digital computer)算法的基础上 ,提出了一种基于 CORDIC算法的流水线型的坐标变换电路 ,随后给出了该变换电路用 FPGA实现的过程和硬件仿真结果。硬件仿真结果表明 ,它的精度高、误差小。与其他方法相比 ,具有结构简单 ,易于 VL

一种CORDIC算法的精度分析及其在FFT设计中的应用

针对CORDIC算法的精度问题进行了理论分析,首先研究了CORDIC算法中旋转级数、操作数位宽与精度的关系,并将这一结果实际应用于FFT算法的FPGA设计实现中。经实际验证,这种分析的结果是合理的,可作为设计过程中选取旋转级数和操作数数据位宽的参考。

CORDIC算法在DSP算法硬件实现中的应用进展

CORDIC算法被广泛应用于数字信号处理算法的硬件实现中。由于它将许多复杂的算术运算化成简单的加法和移位操作 ,因此它在许多 DSP算法的硬件实现中都有着极为重要的意义。有了它 ,许多难于实现而又极具应用价值的算术函数的硬件实现成为了可能。本文首先介绍了 CORDIC算法的理论概要 ,然后给出了 CORDIC算法在国内外的应用现状。最后 ,给出了作者自行设计的基于 CORDIC算法的可参数化的 FFT模型。

基于CORDIC算法的微小卫星接收机设计及实现

针对微小卫星测控应答机的体积、重量及其功能灵活性,研究了接收机载波恢复环的实现方法.在分析已有载波恢复方法的基础上,采用正交欠采样技术,提出了一种基于CORDIC算法的全数字载波恢复环接收机结构.该结构省略了复数混频器中4个计算量非常大的乘法器和直接数字频率合成中的大查找表,大大节省了计算复杂度和硬件资源.利用Matlab系统仿真和ModelSim硬件描述语言仿真验证了方案的可行性.并在一块FPGA上综合了载波恢复环的VHDL设计代码,需要的逻辑资源仅为3.6%,最大工作频率可达226 MHz.整个设计方法可应用到其他可重构的接收机设计中.

CORDIC算法在B超数字扫描变换器中的应用

数字扫描变换器在B型超声诊断仪的应用,能使现代实时B型超声诊断仪实现一些新的诸如图像冻结、多帧贮存、数据测量计算和TV显示等功能。在设计B型超声诊断仪中数字扫描变化器的过程中,直角坐标到极坐标变换是一个关键的技术,本研究论述了应用在数字扫描变化器中的一种新的算法———CORDIC算法,对该算法的原理进行了简介,将CORDIC算法应用到直角———极坐标变换中,并进行了算法修正和公式计算。根据其具体的应用对该算法进行了优化,并给出了算法的硬件实现结构。最后,对算法进行了软件仿真,并给出了结果分析。

一种基于CORDIC算法的信号发生器技术研究

提出了一种基于 CORDIC算法的正弦信号产生方法。通过理论分析和计算仿真讨论了该方法的性能 ,并给出了硬件实现方案。结果表明 :在消耗同样多硬件资源产生正弦信号时 ,采用该方法可以比采用 DDS技术获得更好的输出信号信噪比 ,比采用直接 CORDIC算法获得更高的输出信号频。