[发明专利]基于抛物线综合法求复数的N次开根号的硬件计算系统和方法

权利要求书

1.一种基于抛物线综合法求复数的N次开根号的硬件计算系统，其特征在于，包括：

输入单元，被设置为接收并存储待进行N次开根号计算的数据向量；

控制单元，被设置为读取输入单元中存储的数据向量，以及通过状态机结构调用各个计算单元；

可变模式的圆周CORDIC计算单元，被设置为通过控制单元，并根据不同的控制模式，计算坐标之间的形式的转化；

开根单元，被设置为计算待求复数的极坐标形式中的模长的N次开根，进一步包括预处理单元、抛物线综合单元、其他部件单元；所述其他部件单元包含用于中间计算的查找表、加法器、乘法器、移位寄存器；

相角计算单元，被设置为根据查找表、加法器和乘法器，计算控制单元中复数的相角；

输出单元，被设置为将经过N次开根号计算的数据向量输出；

所述可变模式的圆周CORDIC计算单元，通过控制单元控制其模式，当计算模式为向量模式时，用于求输入复数在平面坐标形式到极坐标形式的转化；当计算模式为旋转模式时，用于求输入复数在极坐标形式到平面坐标形式转的转化；

所述开根单元基于抛物线综合法进一步用于求此单元输入的次幂：，主要由乘法器和抛物线综合模块完成计算；

所述相角计算单元进一步用于求相角：，由查找表、加法器和乘法器共同完成计算；

所述控制单元进一步用于读取配置信息：开根次数N，根的选择参数k，通过状态机调度各个计算单元，控制求复数N次开根的硬件计算系统的整体运算流程。

2.根据权利要求1所述的一种基于抛物线综合法求复数的N次开根号的硬件计算系统，其特征在于，

所述开根单元，进一步包括：

预处理单元，被设置为根据所需范围对输入数据进行预处理的；

抛物线综合单元，被设置为求以2为底的对数计算和求以2为底的指数计算；

其他部件单元，包含用于中间计算的查找表、加法器、乘法器、移位寄存器；

所述抛物线综合单元，通过内部逻辑控制，当其模式为对数模式时，用于求输入的以2为底的对数计算；当其模式为指数模式时，用于求输入的以2为底的指数计算。

3.根据权利要求1所述的一种基于抛物线综合法求复数的N次开根号的硬件计算系统，其特征在于，输入单元接收的4个变量如下：待求复数的实部p；待求复数的虚部q；N次开根号中的N；根的选择参数k；输出单元输出的2个变量如下：求得复数的实部；求得复数的虚部。

4.一种基于抛物线综合法求复数的N次开根号的硬件计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、控制单元接收输入单元存储的配置信息N，k，以及计算所需的实部p，虚部q；

步骤2、配置可变模式的圆周CORDIC计算单元模式为向量模式，利用加法器、乘法器以及查找表，计算输入向量的模长和相角；

步骤3、用开根单元和相角计算单元计算控制单元中复数模长的N次开根和相角；

步骤3-1、配置预处理单元的输入为和N，为满足本系统中使用的抛物线综合法的范围要求，采用逻辑运算将步骤2中的模长转化成范围为的和操作系数a、b；

步骤3-2、配置抛物线综合单元的输入为，并配置其计算模式为对数模式，输出为；

步骤3-3、用加法器、乘法器和查找表对求得的和b进行计算，求得；

步骤3-4、配置抛物线综合单元的输入为，并配置其计算模式为指数模式，输出为;

步骤3-5、用移位寄存器对求得的和a进行计算，求得；

步骤3-6、用乘法器和查找表对求得的和做乘法计算，求得；

步骤3-7、用乘法器和查找表求得，本步骤在步骤3-1至3-6进行的期间同步计算；

步骤4、配置圆周CORDIC计算单元模式为旋转模式，将开根单元和相角计算单元的输出传给可变模式的圆周CORDIC计算单元，并通过输出单元向外部输出结果。

5.根据权利要求4所述的一种基于抛物线综合法求复数的N次开根号的硬件计算方法，其特征在于，步骤2中进一步包括：配置圆周CORDIC计算单元内的CORDIC_C的初始输入，即分别设为p,q,0；根据输出值将输入的复数转化成极坐标形式。