定点FFT的FPGA硬件设计与实现

admin · 发表于 2024-2-9 23:47:53

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摘要数字信号处理(DSP)在许多应用领域替代了传统的模拟信号处理系统。快速傅里叶变换（FFT）作为数字信号处理中的基本模块，是数字信号处理的瓶颈，研究更高性能的FFT处理器一直是国内外的一个研究热点。目前国内外的高速FFT实现方案分为数字信号处理模块（DSP）、可编程逻辑门阵列（FPGA）和ASICIP，专用FFT模块的处理速度普遍达到1024点16位字长几十到数百微秒，TI公司的DSP实现复数点达到56脚，但需要多片DSP芯片组合，XiLINX公司在800万门的Vertex器件上实现了1脚1024点FFT处理模块。本文主要研究高速可配置128点FFT处理器和以及其FPGA实现，包括从算法设计、算法验证、系统构架设计、各个模块的设计和实现到FPGA的下载实现和测试整个流程。研究设计了基于XILINX的 VirtexIIXCZV1000系列芯片，使用流水线工作方式，输入数据为定点16bits,输出数据也为定点16bits的FFT处理器。该FFT处理器具有较高的计算性能，128点的FFT处理最小时钟周期仅为17.476ns，与斯坦福大学主页报道的FFT处理器相比，达到了高速运算的目的，可应用于具有实时处理要求的信号处理系统等领域中。

定点FFT的FPGA硬件设计与实现

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