Хочется синус, в 16 бит по амплитуде и 32 (в общем по-больше) по фазе. Для Альтеровской ПЛИСины. Через таблицу и апроксимацию не хочется.

гуглите CORDIC. Впрочем лично мне для таблицы одного блока M9K было не жалко.
Можно самому вообще ничего не делать, в Megawizard plugin manager-е есть готовый модуль. Занимает чуть побольше, чем если ручками писать, но не на много.

Мысль!

Только если хотите такую точность по фазе, считать придется с точностью не меньше тех же 32 бит, а, скорее, и больше.