專利名稱：坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，特別涉及矢量旋轉(zhuǎn)的計(jì)算技術(shù)。
背景技術(shù)：
對于相位旋轉(zhuǎn)和正余弦值計(jì)算，在硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)一般會選擇使用CORDIC算法，來代替繁雜的(復(fù)數(shù))乘法。CORDIC又稱為坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算方法，是用于計(jì)算廣義矢量旋轉(zhuǎn)的一種迭代方法。該算法的基本思想是通過一系列固定的、與運(yùn)算基數(shù)相關(guān)的角度不斷偏擺以逼近所需的旋轉(zhuǎn)角度。CORDIC算法在硬件電路的實(shí)現(xiàn)上只用到了加法和移位操作，大大節(jié)約了硬件資源，從而可以滿足設(shè)計(jì)者的要求。下面簡要地介紹一下CORDIC算法的基本思想。如圖I所示，向量涼逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)9度角至向量涵,這個(gè)關(guān)系式可以用矩陣表示如下
權(quán)利要求
1.一種坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)方法，其特征在于，包含以下步驟 根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度0的大小，選擇迭代起始相角；其中，選擇的迭代起始相角小于所述旋轉(zhuǎn)角度的絕對值I Q I ； 將所述選擇的迭代起始相角作為坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算中迭代的初始相角，進(jìn)行坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)方法，其特征在于，候選的迭代起始相角為VCtan(^r)，i = O，1，2.......，Nitw-I,其中，Nitw為最大迭代次數(shù)； 所述根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度9的大小，選擇迭代起始相角的步驟中，包含以下子步驟 在所述候選的迭代起始相角中，查找小于所述I e I并且最接近于所述I 0 I的arctan(^-)，將查找到的arctani^)作為所述選擇的迭代起始相角。2 2
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)方法，其特征在于，所述進(jìn)行坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的步驟中，包含以下子步驟 進(jìn)行坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算中的迭代運(yùn)算，在完成所述迭代運(yùn)算后，判斷是否需要進(jìn)行幅度校準(zhǔn)； 如果判定需要進(jìn)行幅度校準(zhǔn)，則再對經(jīng)所述坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算后的數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度校準(zhǔn)；如果判定不需要進(jìn)行幅度校準(zhǔn)，則直接將所述迭代運(yùn)算后的數(shù)據(jù)作為最終的結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)方法，其特征在于，在判斷是否需要進(jìn)行幅度校準(zhǔn)的步驟中，包含以下子步驟預(yù)先計(jì)算不同n值下，用于進(jìn)行幅度校準(zhǔn)的常數(shù)K' n，其中，"+根據(jù)選擇的迭代起始相角arctaKj)得到迭代起始值； 將所述迭代起始值作為所述n的值，如果所述迭代起始值下對應(yīng)的K' n與I的差值小于預(yù)設(shè)門限，則判定不需要進(jìn)行幅度校準(zhǔn)；如果所述差值大于或等于所述預(yù)設(shè)門限，則判定需要進(jìn)行幅度校準(zhǔn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)方法，其特征在于，所述根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度e的大小，選擇迭代起始相角的步驟中，包含以下子步驟 將所述Q轉(zhuǎn)換到-a ; 根據(jù)轉(zhuǎn)換到的0，選擇迭代起始相角。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)方法，其特征在于， 所述坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)方法，應(yīng)用于相位旋轉(zhuǎn)計(jì)算、求三角函數(shù)計(jì)算、求復(fù)數(shù)模中。
7.—種坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)裝置，其特征在于，包含迭代起始相角選擇模塊，用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度e的大小，選擇迭代起始相角；其中，選擇的迭代起始相角小于所述旋轉(zhuǎn)角度的絕對值I Q I ； 坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算模塊，用于將所述選擇的迭代起始相角作為坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算中迭代的初始相角，進(jìn)行坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)裝置，其特征在于，候選的迭代起始相角為VCtan(^r)，i = O，1，2......，Nitw-I,其中，Nitw為最大迭代次數(shù)； 所述迭代起始相角選擇模塊在選擇迭代起始相角時(shí)，在所述候選的迭代起始相角中，查找小于所述I Q I并且最接近于所述I Q I的arctani^)，將查找到的arctani^)作為所述選擇的迭代起始相角。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)裝置，其特征在于，所述坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算模塊中，包含幅度校準(zhǔn)決策子模塊和幅度校準(zhǔn)子模塊； 所述幅度校準(zhǔn)決策子模塊用于在所述坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算模塊完成坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算中的迭代運(yùn)算后，判斷是否需要進(jìn)行幅度校準(zhǔn)，并在判定需要進(jìn)行幅度校準(zhǔn)時(shí)，觸發(fā)所述幅度校準(zhǔn)模塊，在判定不需要進(jìn)行幅度校準(zhǔn)時(shí)，直接將所述迭代運(yùn)算后的數(shù)據(jù)作為最終的結(jié)果; 所述幅度校準(zhǔn)子模塊用于對所述迭代運(yùn)算后的數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度校準(zhǔn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)裝置，其特征在于，所述幅度校準(zhǔn)決策子模塊包含以下子單元 校準(zhǔn)常數(shù)計(jì)算子單元，用于預(yù)先計(jì)算不同n值下，用于進(jìn)行幅度校準(zhǔn)的常數(shù)r n，其 中，比較子單元，用于根據(jù)選擇的迭代起始相角arctan(i)得到迭代起始值，并將所述迭代 2起始值作為所述n的值，將所述迭代起始值下對應(yīng)的r 與I的差值與預(yù)設(shè)門限進(jìn)行比較，在所述差值小于預(yù)設(shè)門限時(shí)，判定不需要進(jìn)行幅度校準(zhǔn)；在所述差值大于或等于預(yù)設(shè)門限時(shí)，判定需要進(jìn)行幅度校準(zhǔn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)裝置，其特征在于，所述迭代起始相角選擇模塊包含以下子模塊 用于將所述0轉(zhuǎn)換到，|的子模塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)裝置，其特征在于， 所述坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)裝置應(yīng)用于相位旋轉(zhuǎn)計(jì)算、求三角函數(shù)計(jì)算、求復(fù)數(shù)模中。
全文摘要
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，公開了一種坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算的改進(jìn)方法及其裝置。本發(fā)明中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度θ的大小，選擇比旋轉(zhuǎn)角度的絕對值|θ|更小的迭代起始相角，進(jìn)行CORDIC迭代運(yùn)算。對較小的旋轉(zhuǎn)角度而言，如|θ|＜π/4的角度，可以避免使用比|θ|大的相角(如arctan(1))進(jìn)行迭代，即不做i＝0的那次迭代，從而在不影響逼近效果的前提下減少了迭代次數(shù)，進(jìn)而減少了硬件在資源和時(shí)間上的開銷。
文檔編號G06F17/16GK102799565SQ201110139519
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者章勇, 劉慶偉 申請人:聯(lián)芯科技有限公司