基于FPGA的FFT處理器的設(shè)計.pdf

1、數(shù)字信號處理是信息科學中近幾十年來發(fā)展最為迅速的學科之一。目前，數(shù)字信號處理已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通信、雷達、聲納、語音與圖像處理等領(lǐng)域。而離散傅立葉變換(DFT)作為數(shù)字信號處理中的基本變換，發(fā)揮著重要作用。但是由于離散傅立葉變換(DFT)的運算量太大，在提出之后的一段時間內(nèi)并沒有在實際工程中得到應(yīng)用，直到快速傅立葉變換(FFT)算法的提出，減少了當N很大時的DFT運算量，才使得DFT在實際工程中得到具體的應(yīng)用，這也進一步推動了數(shù)字信號處理技

2、術(shù)的發(fā)展。FFT算法從出現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)有四十多年的歷史，算法理論已經(jīng)趨于成熟，具體實現(xiàn)方法也不斷的更新。在面向高速、大容量數(shù)據(jù)流的FFT實時處理時，可以通過數(shù)據(jù)并行處理或者采用多級流水線結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
　　本文分析了離散傅立葉變換及其快速計算方法FFT。對實際中常用的四種用來實現(xiàn)FFT處理器的硬件電路結(jié)構(gòu)進行了介紹，分析了各自的特點。根據(jù)算法的特點和硬件結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的難易，選擇了按時間抽取法中的基-2FFT算法和流水線工作方式的硬件結(jié)構(gòu)來

3、設(shè)計FFT處理器，這樣結(jié)構(gòu)在一定程度上提高了FFT處理器的處理速度，而且設(shè)計中采用IEEE單精度規(guī)格化浮點數(shù)的數(shù)據(jù)形式進行計算提高了計算的精度。選用XILINX公司的VirtexII系列FPGA芯片中的XC2V8000，在ISE7.1設(shè)計平臺中使用VerilogHDL硬件描述語言設(shè)計流水線工作方式的FFT處理器，計算數(shù)據(jù)長度為1024點。最后使用MATLAB計算軟件對設(shè)計的FFT處理器進行了測試仿真，并對FFT處理器運算結(jié)果和MATLA