[发明专利]一种基于改进的高基CORDIC算法的复数乘法运算单元

说明书

技术领域

本发明属于数字信号处理和集成电路设计技术领域，具体涉及一种基于改进的高基CORDIC算法的复数乘法运算单元。

背景技术

在数字信号处理中，许多应用场合所需要的复数乘法运算，其中一个乘数是可以事先确定的系数，例如FFT（快速傅里叶变换）中的旋转因子乘法。在FFT处理器中，存储旋转因子的存储单元和复数乘法运算单元占据了很大的面积。传统的实现方案采用通用的复数乘法器计算旋转因子乘法，用存储器存放旋转因子，硬件实现的面积比较大。CORDIC（坐标旋转计算机）算法使用简单的加法和移位操作代替复杂的复数乘法运算，与此同时，可以减小存储旋转因子所需的存储器的大小，从而降低FFT处理器的硬件规模。但是，传统的CORDIC算法需要比较长的迭代周期，不能满足高速计算的要求，而高基的CORDIC算法需要额外的硬件开销来解决模校正因子不是一个常数的问题。

发明内容

为了克服通用复数乘法器硬件资源消耗大的缺点和已有CORDIC算法的不足，本发明提出了一种改进的高基CORDIC算法及基于改进的高基CORDIC算法的复数乘法运算单元。

本发明提出的改进的高基CORDIC算法，具体过程如下：

设直角平面上的一个二维向量逆时针旋转θ角度之后得到向量写成矩阵形式如式（1）所示：

xnyn=cosθsinθ-sinθcosθxpyp---(1)]]>

本发明所提供的改进CORDIC算法，其旋转角度θ的范围限定为[-π/4,π/4]，对于旋转角度超过这一范围的计算，通过三角函数的变换关系对输入的二维向量进行预旋转操作，使其映射到[-π/4,π/4]的范围内。角度预旋转的操作如表1所示，其中θ′是原始的旋转角度；θ是CORDIC运算单元实际计算的旋转角度；输入向量是经过角度预旋转，实部虚部交换和取反操作之后输入到CORDIC运算单元的实部和虚部，表示为

表1 角度预选转方法