arm_cfft_radix4_instance_f32

时间: 2023-05-20 13:02:41 浏览: 130

DVB_T接收系统FFT处理

### DVB_T接收系统FFT处理 #### 一、引言数字视频地面广播（DVB-T）技术在当今数字化时代扮演着重要的角色。为了提高数据传输的效率与可靠性，DVB-T采用了两种主要的工作模式：2k模式和8k模式。这两种模式分别使用2k与8k的快速傅立叶变换（FFT）来实现载波正交频分复用（COFDM）解调。FFT处理器作为DVB-T接收系统的核心部分之一，其性能直接影响到整个系统的性能。 #### 二、FFT处理器设计及ROM优化 ##### 1. FFT理论快速傅立叶变换（FFT）是一种高效的离散傅立叶变换（DFT）计算方法。相比于传统的DFT计算方法，FFT能够极大地减少计算量，特别是在大数据量的情况下。本文讨论的FFT处理器基于DIF（按频率抽取）和radix-4算法。Radix-4算法相比radix-2算法能进一步减少计算量，同时保持了易于实现的特点。对于N点的DFT变换，可以定义为： \[ X(k) = \frac{1}{N}\sum_{n=0}^{N-1} x(n) W_{nk}^N \] 其中 \( W_{nk}^N = e^{-j2\pi nk/N} \) 是旋转因子。 ##### 2. Radix-4 DIF FFT算法基于radix-4的DIF FFT算法可以进一步简化计算步骤。对于一个4点的FFT运算，可以表示为： \[ X(4r + p) = \sum_{n=0}^{N/4L-1} \left\{ x(n) + x(n + \frac{N}{4L}) W_p^4 + x(n + 2\frac{N}{4L}) W_{2p}^4 + x(n + 3\frac{N}{4L}) W_{3p}^4 \right\} W_{np}^{N/4(L-1)} W_{nr}^{N/4L} \] 这里 \( r = 0 \sim (N/4 L - 1), p = 0, 1, 2, 3 \)，\( L = 1 \sim \log_4 N \)。 ##### 3. ROM优化在FFT处理器的设计过程中，存储旋转因子的ROM优化是非常关键的一环。旋转因子是FFT运算中的核心参数，直接决定了计算的准确性。为了减少ROM占用的空间，文中采用了一种优化方法。优化的主要思想是通过减少重复存储的旋转因子值来降低ROM大小。例如，在radix-4的FFT运算中，旋转因子存在一定的周期性和对称性。通过对这些性质的利用，可以在不牺牲精度的前提下显著减少ROM的存储空间。具体做法包括但不限于： - **利用旋转因子的周期性**：由于旋转因子具有周期性，可以通过计算较小范围内的旋转因子，然后通过周期性扩展来覆盖整个范围。 - **利用旋转因子的对称性**：旋转因子还具有对称性，这意味着某些旋转因子的值可以通过其他值的简单运算获得，从而避免直接存储。 ##### 4. RTL设计与验证文中提到的FFT处理器整体被划分为多个模块，并且所有的模块都使用Verilog HDL硬件描述语言进行了描述。这种模块化的设计方式有助于提高设计的灵活性和可维护性。此外，还进行了功能一致性仿真验证以及RTL综合，确保了设计的正确性和有效性。 #### 三、结论通过采用多级级联的同步流水线结构以及基于SRAM的SDF蝶形结构，结合radix-4和DIF算法，本文提出了一种高效的2k与8k共享硬件结构的变模FFT处理器。此外，通过ROM优化，不仅减少了存储旋转因子所需的ROM空间，而且保证了计算的准确性。这一研究成果对于提高DVB-T接收系统的性能具有重要意义。

arm_cfft_radix4_instance_f32 是一个用于实现快速傅里叶变换（FFT）的函数，它是由 ARM 公司开发的。它可以在 32 位浮点数上执行基于 Radix-4 的 FFT，这是一种常见的 FFT 算法。如果您需要更多关于这个函数的信息，可以查看 ARM 公司的官方文档。

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