检索结果-内蒙古大学图书馆

微电子学 2008年第3期38卷 342-344,348页

作者：淮永进屈晓声中国科学院微电子研究所北京100029 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100083

描述了一种使用FPGA实现FFT处理器的方法,基于按时间抽取(DIT)基-4算法,采用4组RAM并行为蝶型单元提供数据,使用交换器对数据进行重行排序。实验结果表明,该方案保证了运算正确性、运算精度和实现复杂度。提出了两种改进的设计思路及方... 详细信息

描述了一种使用FPGA实现FFT处理器的方法,基于按时间抽取(DIT)基-4算法,采用4组RAM并行为蝶型单元提供数据,使用交换器对数据进行重行排序。实验结果表明,该方案保证了运算正确性、运算精度和实现复杂度。提出了两种改进的设计思路及方法,使处理器可以获得更高的处理速度。

关键词：快速傅里叶变换蝶型单元基-4算法 FPGA

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基于FPGA的高速、高精度FFT处理方案研究与实现

基于FPGA的高速、高精度FFT处理方案研究与实现

引用

作者：雷玉飞西安电子科技大学

学位级别：硕士

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)在涉及到数字信号处理的各个领域均有重要的应用,因此也面临着越来越多的挑战,促使研究者不断的对FFT处理器的算法和结构进行改进。本文研究一种通用的FFT处理器,主要从计算速度、数据精度... 详细信息

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)在涉及到数字信号处理的各个领域均有重要的应用,因此也面临着越来越多的挑战,促使研究者不断的对FFT处理器的算法和结构进行改进。本文研究一种通用的FFT处理器,主要从计算速度、数据精度、灵活性、复杂度、资源利用率等方面进行考虑,通过对比仿真得到最佳的设计方案,并基于FPGA实现。首先,以目前经典的FFT算法和FFT结构为基础,结合需要解决的问题选择合适的算法和处理器结构。考虑并行计算和级联结构的资源消耗较多,本次设计采用顺序处理结构,用一个蝶形运算单元完成FFT计算,而且顺序处理结构也可以牺牲资源扩展为级联结构,具有一定的扩展性。在算法选择方面,由于基-8或者更高基数算法实现困难,控制比较复杂且灵活性不好,因此本设计中选择基-4和基-2的混合算法。其次,算法实现方面,对于基-4算法的实现,采用四路并行的计算方式,提高计算速度。对于基-2算法的实现,依然采用四路并行的方式,即一个周期可以完成两次基-2的运算。设计实时计算结构时,使用乒乓的存储方式,一个存储器用于计算,另一个用于接收输入序列,通过互相切换的方式完成实时计算。设计可变点的复用结构,本文支持1k、2k、4k、8k四种点数的FFT计算,对处理器和旋转因子存储模块进行配置,使其适用于各种模式,同时用模式选择信号生成不同模式的控制信号,控制不同模式的地址和运算。最后,分析不同数据表示方法的精度和实现复杂度,浮点算法的实现过程过于复杂,定点算法的误差较大,因此本文提出了一种改进的定点算法,在Matlab中进行仿真,并以Matlab工具箱中的fft函数作为标准结果,计算信噪比,相比定点算法大约有5dB的精度提升。基于FPGA进行电路实现,使用quartus进行定点仿真,2k点的序列四路数据并行计算需要3072个时钟周期。采用最高40M的时钟进行计算在乘法模块进行时分复用,完成一次2k点的FFT运算需要153.6us;若不采用时分复用,40M时钟完成2k点的FFT运算需要76.8us。得到仿真结果后,将结果与Matlab定点算法进行对比,结果完全一致,最后下载程序至开发板进行调试,完成设计。

关键词： FFT 基-4算法并行高速精度复用结构

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6.4基于FPGA的高速FFT处理器的实现

6.4基于FPGA的高速FFT处理器的实现

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全国第十一届信号与信息处理、第五届DSP应用技术联合学术会议

作者：戴懿屈晓声张有光北京航空航天大学电子信息工程学院北京100083

随着FPGA的性价比不断提高,及FPGA具有可配置性,FPGA实现FFT处理器具有很多优势。本文描述了一种使用FPGA实现FFT处理器的方法,基于按时间抽取(DIT)基-4算法,采用4组RAM并行为蝶型单元提供数据,使用交换器对数据进行重行排序.实验结果... 详细信息

随着FPGA的性价比不断提高,及FPGA具有可配置性,FPGA实现FFT处理器具有很多优势。本文描述了一种使用FPGA实现FFT处理器的方法,基于按时间抽取(DIT)基-4算法,采用4组RAM并行为蝶型单元提供数据,使用交换器对数据进行重行排序.实验结果表明本方案保证了运算正确性、运算精度和实现复杂度。本文同时提出了两种改进的设计思路以及方法,单级并行方法及全流水线方法,可以使处理器获得更高处理速度。

关键词： FFT处理器基-4算法 FPGA 按时间抽取全流水线

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