本文详细介绍了基于旋转坐标法（Coordinate Rotation Digital Computer, CORDIC）算法的数字下变频在FPGA（现场可编程门阵列）上的实现方法。数字下变频是通信系统中的一个关键环节，它主要用于将接收到的高频信号转换为较低频率的信号以方便进行后续的处理。传统的数字下变频方法主要依赖于查找表（Look-Up Table, LUT）实现直接数字频率合成（Direct Digital Synthesis, DDS），这种方法需要较大的FPGA内部资源，尤其是在实现混频器时会占用较多的乘法器资源，同时NCO（Numerically Controlled Oscillator）精度不高和输出频谱杂散较大的问题也一直存在。
为解决上述问题，本文提出了一种基于CORDIC算法的数字下变频实现方案。CORDIC算法是一种通过迭代方式逼近角度旋转的技术，它能够通过简单的加法、减法和位移运算实现三角函数的计算。CORDIC算法的核心优点在于硬件结构简单，并且不需要复杂的乘法运算，这对于资源受限的FPGA平台来说具有很大吸引力。通过CORDIC算法，可以将数控振荡器（NCO）和数字混频的功能结合在一起，有效减少了FPGA内部乘法器的使用和ROM资源的占用，并且大幅度减小了输出频谱的杂散，提高了运算精度。
文章首先介绍了数字下变频的基本概念和技术背景，然后详细阐述了CORDIC算法的基本原理。CORDIC算法能够通过一系列预定义的角度增量来进行向量旋转，实现信号的下变频处理。其核心思想在于将角度分解成一系列较小的角度，利用简单的加减和位移运算逼近目标旋转角度。本文进一步详细描述了基于CORDIC算法的数字下变频的结构原理和在FPGA上的具体实现方法。
为了验证方案的正确性和有效性，文章在Quartus II和Modelsim两个平台上进行了功能和时序仿真。仿真结果表明，所提出的FPGA实现方案不仅正确，而且能有效节省FPGA硬件资源，验证了CORDIC算法在数字下变频应用中的优势。通过仿真实验，可以看到新方法相较于传统方法在资源使用和性能上的明显提升。
CORDIC算法在数字下变频的FPGA实现上具有独特的优势，它简化了硬件设计，降低了对FPGA资源的依赖，降低了系统成本。本文的研究不仅为数字下变频的FPGA实现提供了新的思路，也对CORDIC算法在其他数字信号处理领域的应用提供了一定的参考价值。
在当前通信和信号处理领域，FPGA技术因其可编程性和高性能而被广泛应用。通过实现基于CORDIC算法的数字下变频，能够更充分地利用FPGA的硬件资源，设计出更加高效、紧凑的数字处理系统。这种设计方法不仅在技术上具有先进性，而且在成本上也具有一定的竞争力，对于推动通信设备的小型化、集成化和智能化具有重要意义。
