高性能FFT處理器的研究與FPGA實現(xiàn).pdf

1、目前，OFDM 技術已經(jīng)成為未來寬帶無線接入系統(tǒng)的基本實現(xiàn)技術之一，是解決高速數(shù)據(jù)在無線信道中傳輸問題的首選方案。FFT/IFFT 處理器是OFDM 系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理的核心單元，是OFDM 系統(tǒng)中數(shù)據(jù)正交調制和解調的關鍵，F(xiàn)FT/IFFT 處理器的設計直接決定著OFDM 系統(tǒng)的性能。本文結合P2P 手持移動終端無線通信數(shù)字基帶項目，設計了一種基于OFDM系統(tǒng)，兼容802.11g 協(xié)議，可變點數(shù)的高性能FFT/IFFT處理器。
　　

2、 本文首先介紹了OFDM系統(tǒng)的基本原理及其DFT實現(xiàn)，詳細分析了FFT/IFFT處理器設計的理論基礎，比較了各種算法實現(xiàn)的運算量及復雜度，結合硬件實現(xiàn)結構與可配置單元，選擇了改良后的基-4蝶形算法實現(xiàn)處理器的設計。設計采用四路并行數(shù)據(jù)傳輸，在蝶形單元內部采用四級流水，提高了系統(tǒng)處理速度，根據(jù)基帶項目數(shù)據(jù)流的特點，輸入輸出均采用了乒乓RAM的處理，有效地實現(xiàn)了對連續(xù)數(shù)據(jù)流的處理；
　　 通過對系統(tǒng)要求的三種不同點數(shù)64點、256點

3、、1024點的運算規(guī)律分析，設計了可變點數(shù)的配置方案，該方案通過控制選擇各級蝶形運算及復用蝶形單元，大大地縮減了硬件開銷；同時設計給出了不同點數(shù)無沖突地址產(chǎn)生方案，實現(xiàn)4路并行數(shù)據(jù)的同時操作，最后對系統(tǒng)誤差及溢出作了分析。項目以XILINX公司的VIRTEX-5系列的XC5VFX70T芯片為硬件平臺，以ModeSim6.2、ISE9.2、DC、MATLAB為軟件平臺，對設計進行了綜合測試，結果顯示綜合后FFT/IFFT處理器最高工作頻率