论文摘要：基于CORDIC算法的数控振荡器硬件设计与实现

近些年来，数控振荡器(NCO)作为直接数字频率合成(DDS)技术的核心器件已经被广泛应用于通信、航空航天、仪器仪表等领域。由于其具有频率精度高、转换时间短、频谱纯度高以及频率相位易编程等特点，数控振荡器还被广泛应用于软件无线电、数字下变频以及各种频率和相位数字调制解调系统中。CORDIC算法是一种用迭代方式计算旋转矢量的方法，主要运用于三角函数、双曲线函数、指数、对数等一些基本函数的运算。在CORDIC算法中，对数据的操作只需要移位和加减，易于硬件实现。流水线结构的CORDIC算法，可以大大提高运算速度。然而在传统的流水线CORDIC算法中，通常的方法是预先计算出相应的反正切函数值，然后存入ROM中，在每次迭代过程中都需要到ROM中查取相应反正切函数值，这样就造成资源和速度两方面的影响。一方面反正切函数表需要占用大量的ROM资源，并且随着n的增加，ROM的容量会呈现指数式的增长，因此就会占用更多的硬件资源；另一方面，传统CORDIC算法至少需要n级流水线，并且每级迭代都需要查找表，不利于系统流水线结构的设计，容易形成速度“瓶颈”，从而降低了系统的运算性能。针对于此，本文提出一种改进CORDIC算法的方法，并将改进后的CORDIC算法应用于数控振荡器的系统中，经过系统的分析与设计，并且利用仿真，最终在FPGA开发板上实现了这种数控振荡器。通过使用改进CORDIC算法，大大减少了传统数控振荡器所占的硬件资源，从而提高了数控振荡器性能。

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