坐标旋转数字计算器及方法技术

一种坐标旋转数字计算器，包含一旋转方向判断电路，包括一第二分量更新电路，包括一第一中间值输出电路，根据一信号的一第一分量输出一第一中间值，其中该第一中间值不小于该第一分量；一第二中间值输出电路，根据该信号的一第二分量输出一第二中间值；以及一更新电路，根据该第一中间值与该第二中间值计算一更新后第二分量；以及一旋转方向输出电路，根据该更新后第二分量输出一旋转方向信号；以及一相位累加电路，用来根据该旋转方向信号，计算一信号相位信息。

Coordinate rotation digital calculator and method

【技术实现步骤摘要】
坐标旋转数字计算器及方法
本专利技术是指一种坐标旋转数字计算器及方法，尤指一种高解析度的坐标旋转数字计算器及方法。
技术介绍
坐标旋转数字计算器(CoordinateRotationDigitalComputer，CORDIC)的特色在于可递回地(Recursively)对一信号进行相位旋转，而每次叠代中相位旋转角度的正切(Tangent)函数为前次递回/叠代中相位旋转角度的正切函数的1/2，在数字电路中，可利用位移器向右位移k的比特以达到乘以1/2k的运算，因此坐标旋转数字计算器可在不需要利用乘法器的情况下，单纯利用加法器及位移器来实现，而具有电路结构简单的优点。现有技术中，坐标旋转数字计算器经过数次叠代运算之后，因位移器进行向右位移的比特数增加导致数据损失，而使现有坐标旋转数字计算器的解析度/精确度降低。因此，现有技术实有改进的必要。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的即在于提供一种高解析度的坐标旋转数字计算器及方法，以改善已知技术的缺点。本专利技术公开一种坐标旋转数字计算器(CoordinateRotationDigitalComputer，CORDIC)，包含一旋转方向判断电路，根据一信号于一第一维度上的一第一分量与于一第二维度上的一第二分量产生一更新后第二分量，并根据该更新后第二分量输出一旋转方向信号，包括一寄存电路，记录该第一分量与该第二分量；一第二分量更新电路，根据该第一分量与该第二分量产生该更新后第二分量，包括一第一中间值输出电路，根据该第一分量输出一第一中间值，其中该第一中间值不小于该第一分量；一第二中间值输出电路，根据该第二分量输出一第二中间值；以及一更新电路，根据该第一中间值与该第二中间值计算该更新后第二分量；一旋转方向输出电路，根据该更新后第二分量输出该旋转方向信号；以及一相位累加电路，用来根据该旋转方向信号，计算一信号相位信息。本专利技术另公开一种坐标旋转数字计算方法，应用于一坐标旋转数字计算器，该方法包括根据一信号于一第一维度上的一第一分量与于一第二维度上的一第二分量产生一更新后第二分量，并根据该更新后第二分量输出一旋转方向信号；以及根据该旋转方向信号，计算该信号的一信号相位信息；其中，根据该第一分量与该第二分量产生该更新后第二分量的步骤包括根据该第一分量输出一第一中间值，其中该第一中间值不小于该第一分量；根据该第二分量输出一第二中间值；根据该第一中间值、该第二中间值与该第二分量计算该更新后第二分量；以及根据该更新后第二分量输出该旋转方向信号。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明，其中：图1为本专利技术实施例一坐标旋转数字计算器的方块图。图2为本专利技术实施例一坐标旋转数字计算方法的流程图。图3为本专利技术实施例一旋转方向判断电路的方块图。图4为一旋转方向判断电路的方块图。图5为本专利技术实施例一旋转方向判断电路的方块图。图6为本专利技术实施例一相位累加电路的方块图。图7为本专利技术实施例一相位累加电路的方块图。图中元件标号说明：10～坐标旋转数字计算器20～方法12、42、52～旋转方向判断电路13、43、53～寄存电路14、15、44、45、54、55～分量更新电路16、46、56～旋转方向输出电路17、77～相位累加电路131、132、431、432、531、532寄存器140、142、150、152、440、442、450、452、540、542、550、552～中间值输出电路144、154、444、454、544、554～更新电路170、770～存储器172、772～查表电路58～除法电路174～累加器774～整数累加器1742～加法器7742～整数加法器1740、7740～寄存器776～转换电路202～208～步骤ax、bx、ay、by～中间值d0～dk+1～旋转方向信号k～叠代参数Mk～相位映射值Qk～累加相位映射值Q～信号相位映射值p～相位信息s0～输入信号x0、y0、y’0、xk、yk、xk+1、yk+1～分量角度值具体实施方式图1为本专利技术实施例一坐标旋转数字计算器(CoordinateRotationDigitalComputer，CORDIC)10的方块图，图2为本专利技术一坐标旋转数字计算方法20的流程图。坐标旋转数字计算器10可用来计算一输入信号s0的一相位信息p，输入信号s0可包含一第一维度上的一第一分量x0与一第二维度上的一第二分量y0，且第一维度与第二维度正交。举例来说，输入信号s0可为一多个信号并可表示为s0＝x0+j·y0，其中x0代表输入信号s0的一同相分量(In-phaseComponent)，y0代表输入信号s0的正交分量(QuadratureComponent)。于一实施例中，相位信息p可为输入信号s0的相位值θ，并可表示为θ＝tan-1(y0/x0)，但不限于此。如图1所示，坐标旋转数字计算器10包括一旋转方向判断电路12以及一相位累加电路17。在一实施例中，旋转方向判断电路12对输入信号s0进行多次相位旋转，并依序根据输入信号s0与多个旋转后信号的正交分量输出多个旋转方向信号d0～dk+1至相位累加电路17；详细来说，首先旋转方向判断电路12根据输入信号s0的正交分量y0输出一旋转方向信号d0至相位累加电路17(步骤202)。接着，于第一次叠代中，旋转方向判断电路12根据分量x0、y0产生更新后分量x1、y1(步骤204)，并根据更新后正交分量y1输出一旋转方向信号d1至相位累加电路17(步骤206)。接着，于第二次叠代中，旋转方向判断电路12根据分量x1、y1产生更新后分量x2、y2(步骤204)，并根据更新后正交分量y2输出一旋转方向信号d2至相位累加电路17(步骤206)，以此类推。换句话说，于第(k+1)次叠代中，旋转方向判断电路12根据分量xk、yk，产生更新后分量xk+1、yk+1，并根据更新后正交分量yk+1输出一旋转方向信号dk+1至相位累加电路17。最后，相位累加电路17根据多个旋转方向信号d0～dk+1计算输入信号s0的相位信息p(步骤208)。请参照图3，图3为本专利技术实施例旋转方向判断电路12的细部方块图。在一实施例中，旋转方向判断电路12包括一寄存电路13、分量更新电路14、15以及一旋转方向输出电路16。寄存电路13包括寄存器131、132，分别用来储存分量xk、yk；分量更新电路14、15根据分量xk、yk与旋转方向信号dk分别产生更新后分量xk+1、yk+1，并分别输出更新后分量xk+1、yk+1至寄存器131、132；旋转方向输出电路16耦接于寄存器132，根据寄存器132中所储存的正交分量yk+1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种坐标旋转数字计算器(Coordinate Rotation Digital Computer，CORDIC)，包含：/n一旋转方向判断电路，根据一信号于一第一维度上的一第一分量与于一第二维度上的一第二分量产生一更新后第二分量，并根据该更新后第二分量输出一旋转方向信号，包括：/n一寄存电路，记录该第一分量与该第二分量；/n一第二分量更新电路，根据该第一分量与该第二分量产生该更新后第二分量，包括：/n一第一中间值输出电路，根据该第一分量输出一第一中间值，其中该第一中间值不小于该第一分量；/n一第二中间值输出电路，根据该第二分量输出一第二中间值；以及/n一更新电路，根据该第一中间值与该第二中间值计算该更新后第二分量；/n一旋转方向输出电路，根据该更新后第二分量输出该旋转方向信号；以及/n一相位累加电路，用来根据该旋转方向信号，计算一相位信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种坐标旋转数字计算器(CoordinateRotationDigitalComputer，CORDIC)，包含：
一旋转方向判断电路，根据一信号于一第一维度上的一第一分量与于一第二维度上的一第二分量产生一更新后第二分量，并根据该更新后第二分量输出一旋转方向信号，包括：
一寄存电路，记录该第一分量与该第二分量；
一第二分量更新电路，根据该第一分量与该第二分量产生该更新后第二分量，包括：
一第一中间值输出电路，根据该第一分量输出一第一中间值，其中该第一中间值不小于该第一分量；
一第二中间值输出电路，根据该第二分量输出一第二中间值；以及
一更新电路，根据该第一中间值与该第二中间值计算该更新后第二分量；
一旋转方向输出电路，根据该更新后第二分量输出该旋转方向信号；以及
一相位累加电路，用来根据该旋转方向信号，计算一相位信息。


2.如权利要求1所述的坐标旋转数字计算器，其特征在于，该第二中间值大于该第二分量。


3.如权利要求1所述的坐标旋转数字计算器，其特征在于，该第一中间值等于该第一分量。


4.如权利要求3所述的坐标旋转数字计算器，其特征在于，该第二中间值为该第二分量的2倍。


5.如权利要求4所述的坐标旋转数字计算器，其特征在于，该第二中间值输出电路包括一位移器，该位移器借由将该第二分量向左位移1个比特，以输出该第二中间值。


6.如权利要求1所述的坐标旋转数字计算器，其特征在于，该相位累加电路包括：
一存储器，储存多个相位映射值(PhaseMappingValue)，其分别对应于多个叠代参数，其中该多个相位映射值皆为整数数据型态；
一查表电路，根据一叠代参数进行查表输出一相位映射值；以及
一整数累加器，根据该相位映射值与该旋转方向信号进行一累加运算，以产生一信号相位映射值，并输出该信号相位信息为该信号相位映射值。


7.如权利要求6所述的坐标旋转数字计算器，其特征在于，该相位累加电路另包括：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯纳德·金纳堤，郑有财，王俊杰，童泰来，廖根良，林奕劭，张量凯，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71