FPGA实现快速傅立叶变换的仿真与优化
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更新于2024-08-10
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本篇文档主要讨论了在FPGA上实现快速傅立叶变换(FFT)的仿真与设计过程,由东南大学硕士研究生陆旦前撰写,专业方向为软件工程,指导教师为李智群和陈建平。研究背景强调了数字信号处理在通信、语音处理等领域的重要性,特别是FFT作为关键算法,其运算效率的提升对于现代信号处理至关重要。
在设计目标上,作者旨在通过FPGA实现一种频率抽取基4的FFT方案,以优化现有的蝶形运算过程。原有的蝶形运算在进行多次乘以旋转因子时,存在效率问题。本文提出改进方法,通过减少旋转因子的乘法次数和存储空间,提高了运算速度。此外,设计采用了地址映射策略,使得数据寻址更为高效,并结合了乒乓结构和流水线技术,进一步提升了FFT在FPGA上的执行效率。
设计者成功地在单片FPGA上完成了完整的FFT处理器电路设计,并通过模块时序仿真和数据验证确保了其在50MHz时钟频率下正常工作,满足了设计要求。文章还对未来的设计方向进行了展望,着重指出了FPGA在FFT实现中的广阔前景。
关键词:快速傅立叶变换(FFT)、FPGA、旋转因子、流水线。整个研究展示了将理论应用于实践的能力,以及利用FPGA这种可编程器件在数字信号处理领域的优势,对于提升计算性能和降低功耗具有实际意义。
2009-07-13 上传
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2008-12-27 上传
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