基于FPGA的高性能FFT算法實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、快速傅立葉變換(FFT)作為時(shí)域和頻域轉(zhuǎn)換的基本運(yùn)算，是數(shù)字譜分析的必要前提。傳統(tǒng)的FFT使用軟件或DSP實(shí)現(xiàn)，高速處理時(shí)實(shí)時(shí)性較難滿足，因此專用集成電路(ASIC)和可編程邏輯器件(以現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA為代表)應(yīng)運(yùn)而生。速度上ASIC更占優(yōu)勢(shì)，但是隨著點(diǎn)數(shù)的增加，芯片面積將迅速擴(kuò)大，也就意味著成本的提高。而FPGA內(nèi)部含有硬件乘法器，大量的存儲(chǔ)單元和可編程I/O，十分適合于FFT處理器的實(shí)現(xiàn)，而且相對(duì)ASIC，成本低廉，可以反復(fù)

2、編程，便于調(diào)試，也更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
　　本文提出了1024點(diǎn)FFT處理器在FPGA中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。
　　(1)該方法采用了按時(shí)間抽取(DIT)基-4算法和5級(jí)流水線結(jié)構(gòu)，并對(duì)核心單元蝶形處理器和流水線結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，使其在節(jié)約了大約75％的硬件面積的同時(shí)還大大提高了運(yùn)算的速度，從而達(dá)到系統(tǒng)高速實(shí)時(shí)的要求。
　　(2)設(shè)計(jì)內(nèi)置雙端口RAM存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，控制簡(jiǎn)單，而且速度很快；用ROM存儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)因子，并采用查找表的方式取數(shù)