改进的高基CORDIC算法及其在FFT中的应用.pdf

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1、ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用改进的高基CORDIC算法及其在FFT中的应用王冬格，周晓方WANGDongge，ZHOUXiaofang复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室，上海201203StateKeyLabofASICandSystem，FudanUniversity,Shanghai201203，ChinaWANGDongge，ZHOUXiaofang．Modifiedhigh-radixCORDICalgorithmwithitsapplicationinFFTcomputati

2、on．ComputerEngineeringandApplications，2014，50(7)：41—45．Abstract：Amodifiedhigh—radixCORDICalgorithmisproposed，whichsignificantlyreducesiterationnumberofCORDICalgorithmandkeepsscaling-factorasaconstant．Thisalgorithmcanbeappliedinsituationswhererotationanglecanbecomputedbeforeha

3、nd，suchastwiddlefactormultiplicationofFFT(FastFourierTransform)computation．Thedesignedplural—multiplicationmoduleissynthesizedusingtheSMIC0．13gmprocess．Resultsprovesthattheproposedarchitecturehassaved19．2％hardwareareaand29．1％ROMmemoryareaincomparisonwithgeneral-purposepluralm

4、ultiplier，meanwhileitguaranteesSQNRisabove83dBwhichmeetsthepracticalrequirement．Keywords：CORDICalgorithm；scaling-factor；twiddlefactormultiplication；FastFourierTransform(FFT)摘要：提出了一种改进的高基CORDIC算法，显著减少了传统CORDIC算法的迭代次数，同时保持模校正因子依然是一个常数。该算法可用于旋转角度能事先确定的场合，例如FFT计算中的旋转因子乘法。所设计的复数乘法

5、模块采用SMIC0．I3gm工艺综合，结果证明，提出的结构相比通用复数乘法器节约了19．2％的硬件面积和29．1％的R0M存储器面积，同时SQNR大于83dB，满足实际应用的要求。关键词：CORDIC算法；模校正因子；旋转因子乘法；快速傅里叶变换文献标志码：A中图分类号：TP303doi：10．3778~．issn．1002．8331．1309．0261l概述于，CORDIC算法需要较多的迭代次数才能得到结果，CORDIC(COordinateRotationDigitalComputer)不能够很好地满足高速度高吞吐率的应用要求；同时，算法由V

6、oider等人提出n，其基本思想是通过迭代的方通用的CORDIC算法需要计算每一次角度迭代的系数，式计算二维矢量的旋转。CORDIC算法只需要简单的额外增加了硬件消耗和计算时间，不适用于FFT旋转因加法和移位运算，就可以实现三角函数、对数函数、向量子乘法等旋转角度可以事先确定的应用场合。旋转、复数乘法等计算，因而被广泛地应用于现代通信为了提高CORDIC算法的运算速度，减少CORDIC系统中。利用其硬件结构简单的特点，可以得到高效率算法的迭代次数，一些研究者在传统基2CORDIC算法低面积的系统实现方案。的基础上提出了基4CORDIC算法、Rec

7、ordedCORDIC在FFT处理器的设计中，数据存储单元和复数乘法算法]、EEAS．CORDIC算法等高基CORDIC算法，这器是其中的主要模块，占用了很大的面积。CORDIC类算法虽然减少了迭代次数，提高了运算速度，但是都算法可以用简单的加法和移位操作代替复杂的通用复需要乘以非常数的模校正因子，额外增加了硬件面积和数乘法器，与此同时，减小存储旋转因子所需的存储器功耗。另一方面，由于FFT计算要求很高的吞吐率，通大小，从而降低处理器的硬件规模。关于CORDIC算法常需要将CORDIC运算单元展开，以流水线的方式实及其VLSI结构的研究已有很多，

8、但将其应用于FFT旋现。文献[7．8]提出了一种并行展开CORDIC运算单元转因子乘法的方法，已有的研究还很少见。主要原因在的方法，但其