cordic算法在跟踪环中的应用与fpga实现new

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1、万方数据2010年第07期，第43卷通信技术V01．43，No．07，2010总第223期CommunicationsTechnologyNo．223，TotallyCORDIC算法在跟踪环中的应用与FPGA实现王雷，李玉柏，潘军(电子科技大学通信与信息工程学院，四川成都611731)【摘要】主要介绍了坐标旋转数字计算(CORDIC)算法在US,g,鉴别器中的应用，包括码跟踪环、锁频环和锁相环鉴别器，并进行了FPGA实现。在设计中，采用统一cORDIc算法优化方法减少硬件开销，用非流水方式在一个coaolC运．算基本单元中实现了码跟

2、踪环、锁频环和锁相环三种鉴别器。同时对CORDIC运算的精度和位宽进行分析，在保证环路功能的情况下尽量减少硬件资源的使用。在Virtex5lx220上测试使用了该鉴别器的GPs跟踪环，取得了满意的跟踪效果．【关键词】CORDIC算法；跟踪环；环路鉴别器【中图分类号1TN911．8【文献标识码】A[3c章编号】1002-0802(2010)07-0008-03ApplicationofCORDICAlgorithminTrackingLoopandFPGAImplemenntationWANGLei，LIYu—bai，PANJun(S

3、choolofCommunicationandInformationEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，ChengduSichuan611731，China)[Abstract]ThispaperdescribestheapplicationofCORDICalgorithmintrackingloopdiscriminators，includingthediscriminatorincodetrackingloop，phase—lockloop

4、andfrequency—lockloop，andFPGAimplementation．AunifiedCORDICalgorithmisadoptedinthedesign，thustoreducehardwareoverhead．Thethreetrackingloopdiscriminatorsareimplementedbyusinganon—pipelinedbasicunitofCORDICcaculation．Meanwhile。theprecisionandbit-widthofCORDICcalculationun

5、itisanalyzed．thustoensurethegoodperformanceofloopdiscriminatorsandminimizethehardwareresources．TestoftheproposedloopdiscriminatorsinaGPStrackinglooponVirtex5lx220，indicatesasatisfactorytrackingperformance．[KeyWords]CORDICalgorithm；trackingloop；loopdiscriminator0引言CORDI

6、C由Volder．J在1959年提出Ⅲ，1971年J．S．Walther提出了改进的统--CORDIC算法嘲，把圆周运算、双曲旋转和直线旋转统一到一个cORDIC迭代方程里，为统一的硬件实现提供了理论基础。CORDIC算法从算法本身入手，将这些复杂的超越函数分解为简单的加法和移位运算，而且该算法是一种规则的算法，可以很容易在硬件上实现。目前CORDIC算法已经被成功地应用于FFT，DCT等数字信号处理等领域。CORDIC统一迭代公式如式(1)，定义一个三维向量收稿日期：2009-09—23。作者简介；王雷(1986一)．男，硕士研究

7、生，主要研究方向为p星导航，数字Ic设计及验证；李丘柏(1965-)，男，教授，主要研究方向为信号处理与信号分析。无线与移动通信：潘军(1983一)，男，硕士研究生，主要研究方向为卫星导航．数字IC设计及验证．8{k，几，％】)，在七>0时进行迭代。1：I％+1=气一m6kYk2～，{儿+l=儿+6kXk2一，(1)【气“=乙一瓯“，其中&，初始状态“‰，Yo，zo]}以及肌决定了算法计算的结果。疋(=±1)是在每次迭代过程中决定的，使计算能够不断地接近结果。具体函数计算方法可参考表l。在跟踪环路的鉴相器中，计算结果范围都在CORD

8、IC算法最大输入范围之内，不需要进行有效输入范围扩展。在实现通用的统--CORDIC算法计算时，可采用ArgumentReduction算法来进行输入范围的扩展。1GPS信号跟踪环路信号跟踪环路在信号捕获完成之后启动。码环(DLL)万