[发明专利]基于优化的CORDIC算法的蝶形运算单元设计方法和设备

权利要求书

1.一种基于优化的CORDIC算法的蝶形运算单元设计方法，其特征在于，所述蝶形运算单元设计方法包括：

S1、基于CORDIC算法，将所述CORDIC算法中的角度值公式：

θ_i＝arctan2^-i

其中，θ_i为第i次迭代的基本角度，i为迭代次数，i＝1,2......,n；

改进为：

θ_i＝arctanβ_i16^-i

其中，β_i为第i次迭代时的权重函数，且β_i∈{1,2,…,8}；

并输入蝶形运算单元的初始旋转坐标；

S2、用存储角度替代蝶形运算单元旋转因子的实部值和虚部值，获取旋转因子对应的角度值；

S3、基于CORDIC算法进行迭代运算，每次迭代时，通过比较器选取不同的权重函数，基于所述权重函数，选取距离最近的所述角度值；

S4、基于距离最近的所述角度值，通过移位和加法操作完成每次迭代；

S5、迭代完成后，修正校正因子，并输出多次迭代后的旋转坐标。

2.如权利要求1所述的一种基于优化的CORDIC算法的蝶形运算单元设计方法，其特征在于，步骤S3中每次迭代时，通过比较器选取不同的权重函数，基于所述权重函数，选取距离最近的所述角度值包括：

n次迭代一共要旋转角度之和为存储角度θ，第i次迭代中旋转的角度是β_iθ_i，第i次迭代完后剩余的角度绝对值是：

其中，μ＝0,1,......,i；

选取第i次迭代时的所述权重函数β_i使得迭代过程中的剩余角度值最小，该最小剩余角度值为距离最近的角度值。

3.如权利要求1所述的一种基于优化的CORDIC算法的蝶形运算单元设计方法，其特征在于，用存储角度替代所述旋转因子的实部值和虚部值，还包括：

用存储角度替代所述旋转因子的实部值和虚部值后得到蝶形运算单元的复数乘法单元的矩阵形式为：

其中，Zn为输出序列数据。

4.如权利要求1所述的一种基于优化的CORDIC算法的蝶形运算单元设计方法，其特征在于，在步骤S1中，基于改进后的角度值公式，CORDIC算法公式表达为第二公式：

其中，x_n和y_n分别为第n次迭代后的旋转坐标，x₀和y₀分别为初始旋转坐标，K为校正因子，且

5.如权利要求1-4任一所述的一种基于优化的CORDIC算法的蝶形运算单元设计方法，其特征在于，迭代完成后，修正校正因子包括：

根据所述角度值公式，当进行第一次迭代的时候，对所述校正因子进行三阶泰勒的展开等效；

进行第二次和第三次迭代的时候，对所述校正因子进行二阶泰勒的展开等效，当迭代次数大于3时，校正因子为1。

6.一种基于优化的CORDIC算法的蝶形运算单元设计设备，其特征在于，所述蝶形运算单元设计设备设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于优化的CORDIC算法的蝶形运算单元设计程序，所述基于优化的CORDIC算法的蝶形运算单元设计程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的基于优化的CORDIC算法的蝶形运算单元方法的步骤。