FFT处理器设计与实现：性能对比与应用前景

本文主要探讨了离散傅立叶变换（Discrete Fourier Transform, DFT）与快速傅立叶变换（Fast Fourier Transform, FFT）在实际应用中的性能比较。首先，作者胡徨俊基于其博士学位的研究方向——信号与通信工程，详细介绍了FFT处理器的设计与实现过程，这是一项旨在提升电信领域实时处理能力的关键技术。 在文章的第一章中，作者回顾了FFT算法的历史演变，强调了其在通信、图像处理、信号分析等众多领域中的核心地位。FFT作为DFT的一种高效实现方式，其发展历史对于理解其优越性能至关重要。 第二章，作者对比了两种主要的FFT算法，可能是 radix-2、radix-4 或 radix-2的Cooley-Tukey分解法，以及它们对应的硬件结构，如直接计算法（Direct Form）、级联结构（Cascade Form）或 butterflies（蝶形运算）。通过对算法的理论分析，作者选择了最适合处理器设计的实现策略。 接着，第三章深入讨论了FFT处理器的核心运算单元，特别是加法器和乘法器的设计。加法器采用超前进位链技术，这种技术能够有效减少延迟，提高运算速度；而乘法器则选择阵列式结构，这种结构适合大规模并行处理，进一步提升了FFT的效率。这两部分是决定处理器性能的关键组件。 第四章，作者详细阐述了FFT处理器的整体结构与实现，重点讲解了控制器的设计。控制单元的状态转移和地址发生器的实现被精心剖析，确保了处理器的精确控制和高效数据流管理。 最后，第五章展示了FFT控制器的仿真结果和未来发展方向。通过对设计的验证，作者不仅证明了所提出的FFT处理器的可行性，还为后续的优化和改进提供了方向。 关键词：“FFT”，“处理器”，“DSP”（数字信号处理器），“DFT”，“蝶形运算”突出了文章的核心内容和研究重点。本文是一篇实用性强，理论与实践结合的论文，对理解和优化FFT在实际应用中的性能具有重要意义。