基于System Generator的 CORDIC算法DDS的FPGA实现

基于DDS(直接数字频率合成器)的原理,采用XILINX公司的软件system generator,搭建了基于CORDIC算法的全流水线DDS系统,它不仅比传统查找表式的DDS系统节省了大量存储器资源,达到较高的运算速度,而且利用较新的DSP工具实现了系统的快速设计。     

基于FPGA的高速CORDIC处理器设计

本文设计了一种全流水线结构的CORDIC处理器。该处理器可用于三角函数、反三角函数、双曲线函数和其他的超越函数的计算。在FPGA平台上验证后表明：在高速计算的情况下,能保证较好的计算精度。     

基于改进CORDIC算法的DDFS设计

设计了一种基于改进CORDIC算法的直接数字式频率合成器(DDFS)。在CORDIC算法的基础上,采用角度重编码来进行迭代方向预测,避免了传统算法中迭代方向需要由剩余角度与输入角度反复比较的不足;运用少数比特迭代法,对迭代过程进行优化,减少了迭代次数,降低了传统CORDIC算法的运算量。     

高速高精度固定角度旋转CORDIC算法的设计与实现

固定角度旋转的CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法已经广泛的应用于高速数字信号处理、图像处理、机器人学等领域.针对固定角度旋转CORDIC算法在相位旋转过程中,存在数据吞吐率较高、占用硬件资源较多且资源消耗量大等缺点,提出了利用混合CORDIC算法,将角度旋转分为单向角度旋转和一次角度估计旋转两部分.本文根据欠阻尼理论,将固定角度旋转采用单向旋转CORDIC算法实现,减少了流水线的级数和迭代符号位的判决,然后通过对角度估计旋转的二进制表示,修正常数因子,再根据角度映射关系进行相关处理,完成高速高精度坐标旋转.最后在硬件平台上进行了仿真实验.实验结果表明,在误差范围一定的前提下,混合算法进一步的减少了迭代次数,并且资源消耗较低,提高了数据吞吐率.     

基于类线性插值算法的DDFS设计与实现

提出一种可用于DDFS的类线性插值算法,并在FPGA上进行了硬件实现。分析了DDFS核心模块(相位-幅度转换模块)中各种算法的优缺点,提出了一种采用线性函数和抛物线函数对正弦波曲线进行分段拟合的算法。该算法提高了算法精度,有效降低了算法复杂度,有利于加快硬件的运行速度。通过Matlab对拟合结果进行分析,得到符合电路性能要求的多项式系数。对基于类线性插值算法的DDFS进行硬件设计。采用Altera 公司Cyclone II器件进行FPGA实现。实验结果表明,该DDFS的频谱纯度高,SFDR达－94 dBc。电路结构简单,易于实现。     

基于改进CORDIC算法的DDS设计

CORDIC算法由于其高速度和高精度而被广泛应用于直接数字频率合成器(DDS)等数字通信电路领域.在传统CORDIC算法的基础上,对CORDIC算法进行改进,减小了传统CORDIC算法所需的ROM空间,提高了电路运行速度;完成了DDS电路的设计.采用Altera公司Cyclone Ⅱ系列芯片EP2C5AF256A7进行FPGA验证,资源得到了节省.     

CORDIC算法的FPGA与DSP实现的优劣分析

介绍了坐标旋转数字计算机（CORDIC）的算法原理,分析了算法中旋转迭代次数、操作数位宽与精度的关系,在现场可编程门阵列（FPGA）芯片和数字信号处理器（DSP）芯片上用全流水、高并行结构分别实现了旋转模式下的CORDIC算法,并将两者的精度、时间效率、空间效率的优劣进行比较。结果表明,DSP数值精度比FPGA高且设计更灵活,可移植性更强;而FPGA速度远远快于DSP,消耗硬件资源更少。     

一种基于贪婪算法的CORDIC改进算法

针对传统串行坐标旋转数字计算方法(CORDIC)耗时且占用较多资源的缺点,提出了一种旋转模式下CORDIC算法的新型改进算法,该改进算法可用来代替直接数字频率合成器(DDS)查找表进行正余弦的计算。通过采用贪婪算法实现对CORDIC旋转方向与旋转角度的优化,从而可以达到串行转并行和减少迭代次数、节约资源的目的。该算法可以应用于三角函数的复杂函数的硬件实现中。仿真结果表明,在迭代次数相同的情况下,改进算法较传统算法可以获得更高的精度。最后,在Xilinx FPGA的Spartan-3E芯片上实现了改进的CORDIC结构。与传统CORDIC算法相比,在运算精度为10-5时,可以节省Slices、LUTs(Look Up Tables)资源分别为28%和25%。     

一种高速低功耗直接数字频率合成器的设计与实现

根据直接数字频率综合(DDS)的原理，采用各种优化技术，设计了一种高速低功耗直接数字频率合成器。详细介绍了电路结构及优化方法。电路采用Xilinx公司的Virtex器件实现，取得了较好的整体性能。     

基于Parallel_CORDIC的高精度高速度直接数字频率合成器的FPGA实现

本文提出了一种直接数字频率合成器（DDFS）的设计,以Parallel_CORDIC（COrdinate Rotation Digital Computer）算法模块替代传统的查找表方式,实现了相位与幅度的一一对应,输出相位完全正交的正余弦波形;同时应用旋转角度预测及4：2的进位保存加法器（CSA）技术,将速度比传统CORDIC算法提高41.7%,精度提高到10^-4.最后以Xilinx的FPGA硬件实现整个设计.     

基于改进混合式CORDIC算法的 直接数字频率合成器设计

 提出一种新的面积优化的直接数字频率合成器设计方案.采用改进混合式CORDIC算法,通过削减旋转相位判断电路和乘法单元,改进和调整相位旋转误差,并利用简单的移位和加/减电路完成复杂的幅度修正,降低了电路复杂度,缩减了电路规模.结构上采用流水线式多级循环迭代技术,实现移位和加/减电路的高度复用.实验结果表明本方法输出频谱杂散小于-70dB,并在运算速度和资源利用率上具有一定的优势.该设计已成功用于宽带网络SoC芯片的频率调制模块.     

基于CORDIC的精确快速幅相解算方法

针对传统CORDIC算法进行高精度幅度相位解算时迭代次数过多、时延较长、相位收敛较慢等局限,提出了一种基于最佳一致逼近方法的幅度与相位补偿算法,即利用传统CORDIC算法迭代一定次数后得到的向量信息,采用最佳一致逼近方法对幅度和相位分区间进行一阶多项式补偿,有效提高了计算精度.仿真及实测结果表明,对传统CORDIC算法4次迭代后的结果进行补偿,幅度相对误差可达到10^-5量级、相位绝对误差可达到10^-5度量级,最大输出时延不大于100ns.在使用部分专用乘法器的条件下,寄存器消耗降低了42.5%,查找表消耗降低了15.5%.采用该补偿算法,每多一次CORDIC迭代其相位精度可提高约一个数量级.因此,本文提出的补偿CORDIC算法在迭代次数、计算精度等方面优于传统CORDIC算法,适合于高精度计算的场合.     

一种基于非均匀分段线性插值的直接数字频率合成器

提出了一种基于非均匀分段线性插值的直接数字频率合成器（DDFS）的设计方法．在所设计的DDFS的相位幅度转换模块中．通过对正弦函数的0到π/2段进行非均匀分段,然后在每一段中采用线性插值近似实现．采用此方法。在八分段、十四分段情况下DDFS的无杂散动态范围（SFDR）值分别达到64．7dB、73．3dB。     

基于CORDIC算法的高速直接数字频率合成技术的ASIC实现

文章主要分析了如何利用基于矢量旋转的CORDIC(Coordination Rotation Digital Computer)算法实现高速高精度的直接数字频率合成技术(DDS)。首先推导了CORDIC算法产生正余弦信号的实现过程，然后给出了在FPGA中设计数控振荡器(NCO)的顶层电路结构，并根据算法特点在设计中引入流水线结构设计。     

一种基于最佳平方逼近算法的数字频率综合器

提出一种基于最佳平方逼近算法的数字频率综合器的设计方法,同时采用非均匀分段纠正误差方式对输出正余弦波形进行优化。通过MATLAB系统仿真分析结果表明,采用这种新方法设计的数字频率综合器性能具有精度高、误差小和结构简单的优点,最差情况下的无杂散动态范围(SFDR)小于-80dBc。     

内嵌14位DAC的高速直接数字频率合成器的设计

利用CORDIC算法实现相位幅度的转换;嵌入双路归零编码方式输出、电流源控制开关、14位DAC,成功设计了一种高速直接数字频率合成器.经0.18 μm 6M2P CMOS工艺流片,芯片面积为4.19 mm×3.17 mm,在1 GHz的工作频率下,输出信号在98.6 MHz处,SFDR为68.39 dB.     

基于改进CORDIC算法的数字预失真实现

针对传统CRODIC算法存在的角度扩展、迭代复杂度等问题,在旋转模式下提出一种改进型CORDIC算法。对于旋转角度范围的扩展,采取将向量限制在第一和第四象限,旋转最后再根据输入向量符号判断旋转角度值;对于迭代复杂度,采用跳跃旋转方式来减少迭代次数。最后在Quartus软件上实现了该改进算法,并且将改进后的CORDIC算法应用于数字预失真技术,在FPGA上设计实现。仿真与实验结果表明:与传统的CORDIC算法相比,改进算法减少了硬件的开销,运算速度和精度都有很大改进,能够快速提取预失真参数,显著提高功率放大器的线性度。     

频综测试仪(FSTI)设计与实现

频综是微波系统的主要信号发生器,跳频电台、雷达等无线通讯系统都需要频综.随着频综需求量和复杂度的增加,设计高效的测试频综的设备是十分必要的.介绍一种将先进的计算机软硬件技术和仪器自动测量技术相结合来设计和实现微波频综测试仪(FSTI)的方法.测试仪以DSP和FPGA为核心搭建多接口可重用高速数据处理平台,软件采用模块化设计,C语言实现.结果表明,使用该测试仪器可使频综的测试效率提高30%,极大地减轻了测试人员的工作量,具有很强的工程应用价值.     

基于FPGA的DDS正弦信号发生器的设计和实现

利用FPGA芯片及D／A转换器,采用直接数字频率合成技术,设计实现了一个频率、相位可控的正弦信号发生器,同时阐述了直接数字频率合成（DDS）技术的工作原理、电路结构,及设计的思路和实现方法。经过设计和电路测试,输出波形达到了技术要求,控制灵活、性能较好,也证明了基于FPGA的DDS设计的可靠性和可行性。