一.CORDIC算法 CORDIC(Coordinate Rotation DIgital Computer)是一种通过迭代对多种数学函数求值的方法,它可以对三角函数.双曲函数和平面旋转问题进行求解. 在CORDIC之前,要对特殊函数求值,最自然的方法便是级数展开,例如利用泰勒展开来逼近目标函数,只要阶数取得足够大,就可以无限逼近目标函数.级数展开在数学上是完美的,但运用到计算机时,我们很快就会发现问题:级数展开本质是用多项式函数来近似目标函数,这其中包括大量复杂浮点运算,对于没有硬件浮点运算单

一.前言 FPGA以擅长高速并行数据处理而闻名,从有线/无线通信到图像处理中各种DSP算法,再到现今火爆的AI应用,都离不开卷积.滤波.变换等基本的数学运算.但由于FPGA的硬件结构和开发特性使得其对很多算法不友好,之前本人零散地总结和转载了些基本的数学运算在FPGA中的实现方式,今天做一个系统的总结归纳. 二.FPGA中的加减乘除 1.硬件资源 Xilinx 7系列的FPGA中有DSP Slice ,叫做“DSP48E1”这一专用硬件资源,这是一个功能强大的计算单元,单就用于基本运算的部分有加

CORDIC算法实现极坐标(polar)到直角坐标系(Cartesian)的变换. 1: function [horizonal,vertical]=polar2car(mag, pha); 2: x =mag; 3: y =0; 4: z=pha; 5: d=0; 6: i=0; 7: k = 0.6073; %K 增益 8: x = k*x; 9: while i<50 10: if z<0 d =-1; 11: else d = 1; 12: end 13: xNew=x-y*d*(2^

CORDIC算法的来历与用途大家网上随处可以见到,这里写 一下自己的理解. 将P(x,y)旋转角度a得到新的坐标P’(x’,y’).这里的坐标变换为: x’= x cos(a) – y sin(a)  = cos(a)(x-y *tan(a)) y’= y cos(a) + xsin(a) = cos(a)(y+x*tan(a)) 旋转角度a为常数时,如果tan(a)=2-i ,即可用移位代替乘法便于快速高效在FPGA中实现.每次都旋转固定角度delta, 则cos(delta)=cos(arc

[-] 三角函数计算Cordic 算法入门 从二分查找法说起 减少乘法运算 消除乘法运算 三角函数计算,Cordic 算法入门 三角函数的计算是个复杂的主题,有计算机之前,人们通常通过查找三角函数表来计算任意角度的三角函数的值.这种表格在人们刚刚产生三角函数的概念的时候就已经有了,它们通常是通过从已知值(比如sin(π/2)=1)开始并重复应用半角和和差公式而生成. 现在有了计算机,三角函数表便推出了历史的舞台.但是像我这样的喜欢刨根问底的人,不禁要问计算机又是如何计算三角函数值的呢.最容易想到

由于最近要使用atan2函数,但是时间上消耗比较多,因而网上搜了一下简化的算法. 原帖地址:http://blog.csdn.net/liyuanbhu/article/details/8458769 三角函数计算,Cordic 算法入门 三角函数的计算是个复杂的主题,有计算机之前,人们通常通过查找三角函数表来计算任意角度的三角函数的值.这种表格在人们刚刚产生三角函数的概念的时候就已经有了,它们通常是通过从已知值(比如sin(π/2)=1)开始并重复应用半角和和差公式而生成. 现在有了计算机,三

最近在看cordic算法,由于还不会使用matlab,真是痛苦,一系列的笔算才大概明白了这个算法是怎么回事.于是尝试用verilog来实现.用verilog实现之前先参考软件的程序,于是先看了此博文http://blog.csdn.net/liyuanbhu/article/details/8458769也不截图了,因为怕图形被其他博客网站检测到后屏蔽图片,造成此博文无法正常阅读. 阅读此博文,需要先阅读上面这个博文的内容. 这是此博文中的C代码.避免浮点运算,所以angle数组里面的角度值都扩

在通信的算法中,常采用Cordic算法之一,知道角度产生正交的的正弦余弦, 或者知道正弦和余弦求角度,求反正切. 1. 求正弦和余弦值. 方法:旋转角度,得到正弦余弦值: 再旋转角度,到达下一个正弦余弦值:直到旋转的角度趋近于 0 ,不能再进行旋转. 把每次旋转的坐标的x,Y 轴的值各自相加,即得到为该角度的正弦和余弦值. 2 .求反正切:Angle  = artan(y/x). 方法: 及给定x,y 的坐标通过向量旋转,使得y 值不断减小, 通过不断地迭代使得 y 逐渐 趋渐0: 最终得到旋转

cordic 算法知道正弦和余弦值,求反正切,即角度. 采用用不断的旋转求出对应的正弦余弦值,是一种近似求解发. 旋转的角度很讲求,每次旋转的角度必须使得 正切值近似等于 1/(2^N).旋转的目的是让Y轴趋近与0.把每次旋转的角度累加,即得到旋转的角度和即为正切值. 比如Y轴旋转45度,则值减小1/2; 再旋转26.56505°,再减少1/4; 再旋转角度14.03624º,再减少1/8; 依次减少1/16, 1/32......,最后Y轴的值无限小,趋近于0 . 比如X=1, Y=1,的角度

上两篇博文Cordic算法--圆周系统之旋转模式.Cordic算法--圆周系统之向量模式做了理论分析和实现,但是所用到的变量依然是浮点型,而cordic真正的用处是基于FPGA等只能处理定点的平台.只需将满足精度的浮点数,放大2^n倍,取整,再进行处理. 1. 旋转模式 假设要通过FPGA计算极坐标(55.6767°,1)的直角坐标.首先,角度值为浮点数,需要进行放大处理,放大10000倍.则预设的旋转角度同样要放大10000倍. 实现伪旋转(忽略模长补偿因子)的代码如下所示,注意,因为是整型运

旋转模式用来解决三角函数,实现极坐标到直角坐标的转换,基础理论请参考Cordic算法--圆周系统之旋转模式.那么,向量模式则用来解决反三角函数的问题,体现的应用主要是直角坐标向极坐标转换,即已知一点的直角坐标(x,y),求其极坐标(α,γ),实际上是求arctan(y/x). 旋转模式下,每次迭代使z趋近于α(α-z趋近于0),而向量模式下,则使y趋近于0,这一点很好理解,即从坐标位置,旋转到x正半轴,一共旋转了多少角度,则该角度即为α,从而知道了极角. 如图所示,在单位圆上,向量OP与X轴的正

三角函数的计算是个复杂的主题,有计算机之前,人们通常通过查找三角函数表来计算任意角度的三角函数的值.这种表格在人们刚刚产生三角函数的概念的时候就已经有了,它们通常是通过从已知值(比如sin(π/2)=1)开始并重复应用半角和和差公式而生成. 现在有了计算机,三角函数表便推出了历史的舞台.但是像我这样的喜欢刨根问底的人,不禁要问计算机又是如何计算三角函数值的呢.最容易想到的办法就是利用级数展开,比如泰勒级数来逼近三角函数,只要项数取得足够多就能以任意的精度来逼近函数值.除了泰勒级数逼近之外,还有其

最近学习cordic算法,并利用FPGA实现,在整个学习过程中,对cordic算法原理.FPGA中流水线设计.Verilog标准有了更加深刻的理解. 首先,cordic算法的基本思想是通过一系列固定的.与运算基数有关的角度的不断偏,摆以逼近所需的旋转角度. 为了避免复杂的乘法运算,用一系列微旋转来处理,第i次旋转可表示为: 由式(7)可知:xn,yn分别为输入角H的余弦和正弦值. 在Verilog实现上,主要体会到了流水线设计的重要性.流水线设计的本质是将一个时钟周期完成的较大的组合逻辑(也可理

CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法即坐标旋转数字计算方法,是J.D.Volder1于1959年首次提出,主要用于三角函数.双曲线.指数.对数的计算.该算法通过基本的加和移位运算代替乘法运算,使得矢量的旋转和定向的计算不再需要三角函数.乘法.开方.反三角.指数等函数. 本文是基于FPGA实现Cordic算法的设计与验证,使用Verilog HDL设计,初步可实现正弦.余弦.反正切函数的实现.将复杂的运算转化成FPGA擅长的加减法和乘法,而乘

phase format :scaled radians,归化到多少pi roundmode :nearest even 近似值 coarse rotation: selected-pi——pi.not set -pi/4-+pi/4 phase in 2QN out 1QN 端口名称及作用 1 s_axis_phase_tdata[C-1:0] InThis port has one subfield, PHASE_IN. It is the polar operand.The subfiel

cordic里向量旋转得到新向量,利用的是旋转矩阵 摘自百度百科维基百科 旋转矩阵(Rotation matrix)是在乘以一个向量的时候改变向量的方向但不改变大小的效果的矩阵.旋转矩阵不包括反演,它不可以把右手坐标系改变成左手坐标系或反之.所有旋转加上反演形成了正交矩阵的集合.对于3D坐标系,任意两个坐标系却不能等价.实际上,存在两种完全不同的3D坐标系:左手坐标系和右手坐标系.如果同属于左手坐标系或者右手坐标系,则可以通过旋转来重合,否则不可以 参考文献: 基于CORDIC 改进算法的反正切

关于cordic的算法原理核心思想就是规定好旋转角度,然后通过不停迭代逐步逼近的思想来实现数学求解,网上关于这部分的资料非常多,主要可以参考: 1)https://blog.csdn.net/qq_39210023/article/details/77456031 2)https://blog.csdn.net/rookiew/article/details/74967394 Xinlinx自带的官方说明文档也非常值得参考,文章末尾会补充相关参考资料. 1.cordic的优化算法: 1) 2)第

作者:桂. 时间:2017-08-14  19:22:26 链接:http://www.cnblogs.com/xingshansi/p/7359940.html 前言 CORDIC算法常用来求解信号的幅度与相位,它的优势在于借助:移位寄存器+加法器/减法器便可以实现求解,而无需乘法器.大大简化了运算.本文围绕CORDIC整理用到的知识,先做个引子,不定期更新. 一.CORDIC算法 CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer) 算法由Volder于1

简介 一本为完善<设计篇>的书,教你CORDIC算法以及定点数等,内容请看目录. 贴士 这本教程难度略高,请先用<时序篇>垫底. 目录 Experiment 01:认识CORDIC算法 Experiment 02:CORDIC算法的原理 Experiment 03:CORDIC算法简化① Experiment 04:CORDIC算法简化② Experiment 05:CORDIC算法建模 Experiment 06:线性函数 -- multiply() Experiment 07:

1. 算法介绍 CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法即坐标旋转数字计算方法,是J.D.Volder1于1959年首次提出,主要用于三角函数.双曲线.指数.对数的计算.该算法通过基本的加和移位运算代替乘法运算,使得矢量的旋转和定向的计算不再需要三角函数.乘法.开方.反三角.指数等函数,计算向量长度并能把直角坐标系转换为极坐标系.因为Cordic 算法只用了移位和加法,很容易用纯硬件来实现,非常适合FPGA实现. CORDIC算法完成坐标或向量