CORDIC算法在DDS中的應(yīng)用.pdf

1、直接數(shù)字頻率合成（DDS）是現(xiàn)代頻率合成的主要技術(shù)，它具有頻率分辨率高，頻率轉(zhuǎn)換快，相位連續(xù)變化等優(yōu)點(diǎn)。直接頻率合成器被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。傳統(tǒng)DDS通常采用ROM查找表實(shí)現(xiàn)從相位到幅度的轉(zhuǎn)換。
　　CORDIC算法是一種用迭代方式計(jì)算旋轉(zhuǎn)矢量的方法，主要運(yùn)用于三角函數(shù)、雙曲線函數(shù)、指數(shù)、對數(shù)等一些基本函數(shù)的運(yùn)算。在CORDIC算法中，對數(shù)據(jù)的操作只需要移位和加減，易于硬件實(shí)現(xiàn)。流水線結(jié)構(gòu)的CORDIC算法，可以大大提高運(yùn)算速度。

2、
　　本論文的主要目的是設(shè)計(jì)一種用CORDIC算法代替ROM查找表的DDS結(jié)構(gòu)。通過使用CORDIC算法，大大減少了傳統(tǒng)DDS所占的硬件資源，并且在FPGA中容易實(shí)現(xiàn)。
　　然而CORDIC算法迭代的特性限制了DDS的速度。為了進(jìn)一步提高運(yùn)算速度，本論文對CORDIC算法進(jìn)行了詳盡的分析，提出了一種提前計(jì)算每次旋轉(zhuǎn)方向的方法，減少了傳統(tǒng)CORDIC算法每級迭代中計(jì)算旋轉(zhuǎn)方向的時間。根據(jù)不同的計(jì)算精度，設(shè)計(jì)了兩種方案：位數(shù)低于

3、24的，直接查表得出旋轉(zhuǎn)方向和剩余角度；位數(shù)高于24的，通過實(shí)時計(jì)算得出旋轉(zhuǎn)方向和剩余角度。以16位和32位精度為例，用FPGA實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)后的CORDIC算法并進(jìn)行了仿真。
　　將改進(jìn)后的CORDIC算法應(yīng)用于DDS的相位幅度轉(zhuǎn)換單元，用FPGA實(shí)現(xiàn)了這種DDS設(shè)計(jì)方案的數(shù)字電路部分，并且進(jìn)行了仿真。
　　最后，對DDS的雜散性能和CORDIC算法的誤差進(jìn)行了理論分析；對改進(jìn)前后CORDIC算法的運(yùn)算速度做了比較；對基于RO