[发明专利]一种快速高精度对数转换装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速数字信号处理器中对数转化表格制作及其转换方法和装置。

背景技术

许多高速数字信号处理器使用定点格式，对数转换时使用查表法。查表法是先建立一对数表，然后按一定规则在所对应表格查找对应的对数值。目前已有的查表方法中主要有精度可控和精度固定两种。精度可控型查表方法计算步骤麻烦，而且需要进行多次除法运算速度较慢，虽然占用内存较小但不适合高速数字系统；精度固定的型的查表方法是按目标精度设计对数表，对于高精度系统需庞大表格而耗用巨大内存空间。因此一直高精度速度快，而占用内存又小的对数转换装置成为必要。

发明内容

本发明提出了一种快速高精度对数转换方法和装置，它主要包括粗精度查询和细精度查询，粗精度查询用来直接查询二进制中高位对数转化值；细精度表用来查询二进制中低位的一归一化对数转化值，然后两种查询结果通过一定运算就可得出最后结果，其基本原理和游标卡尺相似。

为了实现上述目的，本发明提供一种快速高精度对数转换方法，是把一待转换数Tn转换为一以B为底的对数Ru，该转换方法主要包括如下步骤：步骤一，根据指定的转换精度位数建立粗细精度查询表；步骤二，输入以定点数格式表示的待转换数，进行粗细精度查询表查询；步骤三，根据查询结果计算出转换结果。

其中，优选方案，上述步骤一主要包括：根据高位位数建立以B为底的粗精度表Table1，根据低位位数建立以B为底的细精度查询表Table2。

其中，优选方案，所述细精度表为一归一化的对数表。

其中，优选方案，步骤二中待处理数Tn需进行分段查询，高位进行粗精度查询，低位进行细精度查询。

其中，优选方案，步骤三中相对结果计算Ra＝Num1+R*ΔNum1，Num1为粗精度表查询结果，R为细精度表查询结果，ΔNum1为对数表中对数值之差。

本发明还包括一种快速高精度对数转换的装置，该装置能把待转换数转换成要求精度的对数，它主要包括建立装置、提取装置、查询装置、计算和结果输出装置，其特征在于：所述建立装置包括一决策单元，根据对数转化精度分配高和低位数；一粗精度表建立单元，根据高位位数建立以B为底的粗精度表；和一细精度表建立单元，根据低位位数建立以B为底一归一化的细精度查询表。

其中，优选方案，所述提取装置包括一最高位位数记录单元，记录最高位位数；一高位提取单元，提取待转换二进制的高位到粗精度查询单元；和一低位提取单元，提取低位到细精度查询单元。

其中，优选方案，所述查询装置包括一粗精度表，根据高位提取的数在粗精度表中查询相应的对数值；以及一细精度表，根据从低位提取的数在西精度表中查询相应的值。

本发明的对数转换方法和装置的优点在于：

首先，它查询速度快，待查询数使用定点二进制数，它与高速数字处理中数的格式相同，无需转化为浮点数进行复杂计算和转化；并且转换时只需要进行4次加减法和2次乘法，没有任何除法运算，运算量少，因此速度快。

其次，它查询表所占内存少，对于一个I位精度的转换，它的表格需3*2^I/2个内存单元，而普通查表方法需2^I个内存单元，因此大大节约了内存空间，而且对于精度越高的转换，此方法节省空间优势越强。

附图说明

下面接合附图对本发明的实施方法进一步说明：

图1表示本发明实施例快速高精度对数转换方法流程图。

图2表示本发明实施例快速高精度对数转换装置框图。

图3表示本发明实施例待转换32位二进制数。

图4表示本发明实施例被提取的高5位和低5位。

图5表示本发明实施例粗精度转换表。

图6表示本发明实施例细精度转换表。

附图符号说明

其中，对数转换装置204，提取装置206，建立装置212，查询装置220，结果输出装置230

具体实施方式

下面结合附图对本发明快速高精度对数转换作进一步说明。

图1为本发明快速高精度对数转换方法流程图。

如图所示。本发明提供了一种快速高精度对数转换方法。此方法把一二进制数Tn转化为以B为底的对数Ru，其中，待转化数Tn为定点二进制，结果Ru可为二进制数，也可为十进制数。

本发明快速高精度对数转化方法主要包括以下过程：首先是设置，它主要包括设置输入参数和建立粗细精度查询表；其次是查询计算，它主要包括粗细表格查询和输出查询结果；最后是计算和转换结果输出。