查表法与CORDIC在DVB_T中的应用.pdf

查表法和CORDIC 在DVB_T 中的应用 张桂兰，龚莹莹 武汉理工大学信息工程学院，湖北武汉（430070) E-mail：zhangglzhangbx@126.com 摘 要： 本文着重对查表法和CORDIC 两种算法的硬件结构的研究，查表的目的是产生正 弦和余弦波，更确切的说是产生一个可变频率的正余弦样本；CORDIC 算法被广泛应用于数 字信号处理算法的硬件实现中。由于它将许多复杂的算术运算化成简单的加法和移位操作, 节约硬件的面积资源，因此它在许多DSP 算法的硬件实现中都有着极为重要的意义。最后， 分别介绍这两种算法在DVB_T 中的应用 。 关键词：查表法，CORDIC ，DVB_T ，相角模式，旋转模式 中图分类号：TN949.197 1. 引 言 数字高清晰度电视(HDTV)是当今世界高技术竞争的焦点之一，各国都在竞相开展高清 晰度电视的研究，尤其是全数字高清晰度电视更是各国致力开发的对象。目前，国际上存在 3 种数字电视地面广播制式，分别是美国的 ATSC ，欧洲的DVB-T 和日本的 ISDB-T 。我国 已于2006 年 8 月颁布了中国数字电视地面标准《数字电视地面传输系统帧结构、信道编码 和调制技术规范》。 NCO 产生离散正弦信号最简便、最直接的方法就是查表法，即事先根据正弦波的各个 相位计算好相应的正弦值，并以相位角度作为地址存储各相位的正弦样本。CORDIC算法自 J ．Volder1959年提出至今．一直被广泛地研究和应用。目前已应用于许多不同的数字系统 领域。 2. 查表法 查表法：就是将正余弦值存在于查找表 ROM 中，相位角度作为地址来读取该查找表， 若相位位数为 N ，要求的分辨率越高，查找表就越大，它与 N 呈指数递增的关系。输出是 根据输入角度通过查表方式（Look Up Table ）得到的正弦（SIN）和余弦（COS ）值。正弦 和余弦值在电路中用 ROM 来实现，为了减少使用的 ROM 容量，用 0 to π/4 的 sin/cos 值来 表示。 cos(π/2-a) cos(a) sin(a) 0 a π/4 π/2 π 3π/2 2π sin(π/2-a) 图 1 正弦余弦示意图 从图 1 中可知，需要四个值即可表达出整个2π范围内的取值。 下面以输入位宽 9bits 为例，bit8 ，bit7 ，bit6 作为控制信号，bit5～bit0 为输入的角度， 共 26 ＝64 个角度值。输出范围为[-1023,1023]，即 11bits 宽时，如表 1 所示。 - 1 - 表 1 SIN 和 COS 功能表 Bit8 Bit7 Bit6 Angle Output(SIN) Output(COS) 0 0 ~π/4 sin(a) cos(a) 0 1 π/4 ~π/2 cos(π/2-a) sin(π/2-a) 0 0 π/2 ~ 3π/4 cos(a)