基于FPGA的FFT信号处理器的设计与实现

北京工业大学硕士学位论文基于FPGA的FFT信号处理器的设计与实现姓名：白德风申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：吕长志20080401基于FPGA的FFT信号处理器的设计与实现作者：白德风学位授予单位：北京工业大学相似文献(6条)1.期刊论文党向东基于FPGA的FFT信号处理器的硬件实现-沈阳工业学院学报2002,21(3)在分析FFT基4-DIF算法流程结构基础上,利用XilinxFoundation的集成电子开发系统设计开发了实时FFT信号处理器,并在Xilinx公司的大规模可编程逻辑器件XC40110XL上实现.全部设计方案采用VHDL描述,提高设计效率.2.学位论文党向东基于FPGA的FFT信号处理器的硬件实现2000该文的目的是研究如何应用FPGA这种大规模可编程逻辑器件实现FFT的算法.研制具有自己知识产权的硬件实时FFT信号处理器具有重要的理论意义和实用价值.该设计主要采用先进的基4-DIT算法研制一个具有实用价值的FFT实时硬件处理器.在FFT实时硬件处理器的设计实现过程中,利用递归结构以及成组浮点运算方式,解决了蝶形计算、数据传输和存储操作协调一致问题.合理地解决了位增长问题.同时,采用并行高密度乘法器和流水线(pipeline)工作方式,并将双端口RAM、只读ROM全部内置在FPGA芯片内部,使整个系统的数据交换和处理速率得以很大提高,实际合理地解决了资源和速度之间的相互制约问题.3.会议论文白德风.吕长志.王羽.张喆基-16高效FFT信号处理器的FPGA实现2007设计了一种4096点FFT复数浮点运算处理器，其蝶形处理单元采用高效的基-16算法实现,该算法有效的结合了流水线和并行方式的特点,利用两级改进的基-4算法实现基-16运算核,仅用8个实数乘法器就可实现基-16蝶形单元的8次复数乘法运算,比传统的基-16算法节省75％的乘法器逻辑资源。实验仿真结果表明,用该算法设计的4096点复数基-16FFT处理器在100MHz的主时钟频率下运算速度为50.39μs,数据处理的速度和实时性方面有较大的提高。4.学位论文赵忠武32位浮点FFT专用信号处理器设计2003该文回顾了多种FFT算法以及几种实现FFT信号处理器的硬件结构.在此基础之上,选择了基-2算法作为该课题的实现算法,这是由于Cooley-Tukey算法具有良好的模块性和规整性,且地址映射简单,易于控制,因此适合于ASIC实现.针对浮点算法的特点,采用了递归结构方式来实现浮点FFT信号处理器,以使得系统具有较小的硬件消耗,便于ASIC实现.采用优化的基-2蝶算单元,在不降低处理速度的情况下,减少浮点乘法器的数目.浮点算法的采用使得系统具有较高的处理精度.对于32位浮点加法器和乘法器的设计,采用流水方式以及CSA、Booth再编码、列压缩技术等几种新颖技术,不仅提高了运算单元的处理速度,改善了系统性能,而且使得设计具有规整的结构,易于VLSI实现.5.期刊论文党向东专用FFT实时信号处理器的硬件实现研究-锦州师范学院学报(自然科学版)2003,24(2)在选择并具体分析FFT基4-DIT算法流程结构基础上,利用现场可编程门阵列(FPGA)设计开发了实时FFT信号处理器.全部设计方案采用VHDL描述,并在Xilinx公司的大规模可编程逻辑器件XC4085VL上实现.运行速度达到实时要求.6.学位论文于效宇基于FPGA的FFT处理器的实现2005现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展起来的新型可编程器件。随着它的不断应用和发展，也使电子设计的规模和集成度不断提高。同时也带来了电子系统设计方法和设计思想的不断推陈出新。随着数字电子技术的发展，数字信号处理的理论和技术广泛的应用于通讯、语音处理、计算机和多媒体等领域。快速傅里叶变换(FFT)作为数字信号处理的核心技术之一，是离散傅里叶变换的运算时间缩短了几个数量级。FFT已经成为现代信号处理的重要理论之一。该文的目的就是研究如何应用FPGA实现FFT算法，研制具有自己知识产权的FFT信号处理器具有重要的理论意义和实用意义。设计采用基4算法设计了一个具有实用价值的FFT实时硬件处理器。其中使用了改进的CORDIC流水线结构设计了FFT的蝶型运算单元，将硬件不易于实现、运算缓慢的乘法单元转换成硬件易于实现、运算快捷的加法单元。并根据基4算法的寻址特点设计了简单快速的地址发生器。整体采用流水线的工作方式，并将双端口RAM、只读ROM全部内置在FPGA芯片内部，使整个系统的数据交换和处理速度得以提高。整个设计利用ALTERA公司提供的QUARTUSⅡ4.0开发软件，采用先进的层次化设计思想，使用一片FPGA芯片完成了整个FFT处理器的电路设计。整体设计经过时序仿真和硬件仿真，运行速度达到100MHz以上。本文链接：授权使用：北京理工大学(北京理工大学)，授权号：3e008734-6eed-41b7-97ed-9e2e001f17ce下载时间：2010年11月14日