[发明专利]基于CORDIC算法的存储方法

说明书

本发明公开了基于CORDIC算法的存储方法，属于CORDIC算法的技术领域，包括以下步骤：S1：通过捕获模块对卫星导航信号进行捕获I、Q两路送来的数据；S2：利用CORDIC算法求出平方根；S3：CORDIC算法迭代求解；S4：采用pipe‑line的设计方式，设计四级流水来对应四次迭代；S5：利用RAM来存储运算结果。本发明使用CORDIC算法快捷的求出平方根，节省两个16bits输入的平方器，并且因为结果是平方根，仅需要一个16bits的位宽的RAM来存储运算结果，提高了运算效率；采用pipe‑line的设计方式，设计四级流水来对应四次迭代，实现了节省资源，提高计算速度的目的。

技术领域

本发明涉及CORDIC算法技术领域，具体为基于CORDIC算法的存储方法。

背景技术

三角函数的计算是个复杂的主题，有计算机之前，通常通过查找三角函数表来计算任意角度的三角函数的值。这种表格在最开始产生三角函数的概念的时候就已经有了，它们通常是通过从已知值，比如，开始并重复应用半角和和差公式而生成。

现在有了计算机，三角函数表便退出了历史的舞台。计算机如何计算三角函数值，最容易想到的办法就是利用级数展开，比如泰勒级数来逼近三角函数，只要项数取得足够多就能以任意的精度来逼近函数值。除了泰勒级数逼近之外，还有其他许多的逼近方法，比如切比雪夫逼近、最佳一致逼近和Padé逼近等。

所有这些逼近方法本质上都是用多项式函数来近似要计算的三角函数，计算过程中必然要涉及到大量的浮点运算。在缺乏硬件乘法器的简单设备上，比如没有浮点运算单元的单片机，用这些方法来计算三角函数会非常的费时。为了解决这个问题，J.Volder于1959年提出了一种快速算法，称之为CORDIC(COordinate Rotation DIgital Computer)算法，这个算法只利用移位和加减运算，就能计算常用三角函数值，如Sin，Cos，Sinh，Cosh等函数。J.Walther在1974年在这种算法的基础上进一步改进，使其可以计算出多种超越函数，更大的扩展了CORDIC算法的应用。因为CORDIC算法只用了移位和加法，很容易用纯硬件来实现，因此常能在FPGA运算平台上见到它的身影。不过，大多数的软件程序员们都没有听说过这种算法，也更不会主动的去用这种算法。其实，在嵌入式软件开发，尤其是在没有浮点运算指令的嵌入式平台，比如定点型DSP，上做开发时，还是会遇上可以用到CORDIC算法的情况的，所以掌握基本的CORDIC算法还是有用的。

在卫星导航捕获过程中，常有一段时间连续的I、Q两路积分值进行平方后再求和的场景但是在硬件电路实现中，使用平方器会消耗乘法器资源，并且在计算平方时，电路会有很大的延迟，解算结果位宽也为成倍增加。

传统方法使用两个输入为16bits的平方器将I、Q两路送入的数据做平方处理，其中I、Q为16bits带符号数据，再用一个的加法器将两路平方结果加起来，最后存入一个32bits宽的RAM中，浪费了存储空间。

于是我们希望找到一种新的运算方式来计算I、Q两路送进来的数据的平方和，在满足精度要求的前提下，尽可能节省资源，提高计算速度。

所以人们需要基于CORDIC算法的存储方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于CORDIC算法的存储方法，包括以下步骤：

S1：通过捕获模块对卫星导航信号进行捕获；

S2：利用CORDIC算法求出平方根；

S3：CORDIC算法迭代求解；

S4：采用pipe-line的设计方式，设计四级流水来对应四次迭代；

S5：利用RAM来存储运算结果；