基于FPGA的通用FFT处理器的设计

介绍了一种通用的可以在低端或是高端的FPGA上实现N（N=2M,M=2,3,4…）点FFT变换的方法。设计采用基4布斯编码算法和华莱士树算法设计完成了16X16位有符号数并行乘法器,并采用此并行乘法器为核心设计了FFT算法中的基-2蝶形运算单元,设计了串并转化模块、并串转换模块、移位选择模块、溢出检测模块和地址与控制模块等其它模块,并以这些模块和FPGA内部的双口RAM和ROM为基础组成了基-2FFT算法模块。整个模块采用基-2时域抽取,顺序输入,逆序输出的方法;利用Modelsim完成了FFT模块的前后仿真;利用Matlab编写了用于比较仿真结果和Matlab中FFT函数产生的结果的程序,从而验证了仿真结果的正确性。该模块最后能够在Cyclone EP1C6Q240C8型FPGA上稳定运行在60MHz。整个FFT模块能够在183μs左右完成1024点的16位定点复数FFT运算,能够满足一般工程的要求。该方法也可以用于实现更低点数或是更高点数的FFT运算。     

基于System Generator的FFT算法的实现

System Generator for DSP是Xilinx公司开发的基于Simulink图形环境的DSP开发工具。利用System Generator工具,即使是没有多少FPGA设计经验的设计人员也能够快速开发出高性能的FPGA来实现DSP算法。本文介绍了一种采用XILINX公司的Virtex-2 Pro系列的FPGA芯片实现FFT算法的设计流程,并利用System Generator把FFT算法映射到FPGA资源中。实验表明：该方法具有操作简单、设计灵活、效率高等优点。     

FFT处理器的FPGA设计方法

本文阐述了FFT的原理及FFT处理器的结构，深入分析了算法实现过程中数据传输的特点，在一般的实现结构上做了改进，主要介绍利用FPGA及状态机设计方法实现FFT算法，给出了FFT处理器中每个模块的具体设计方法。     

CDR标准的数字调制系统研究与设计

中国调频频段数字音频广播即CDR标准可提供灵活的频谱模式,本文针对其关键技术——正交频分复用的调制技术进行研究与设计。分析子载波矩阵的构造,完成OFDM符号的有效子载波设计,对FFT设计采用改进基-2蝶形降低乘法器数目,利用块浮点数计算实现高精度,采用流水线方式优化设计流程。用Verilog HDL语言实现OFDM符号生成与FFT的设计,进行FPGA综合仿真。与MATLAB仿真结果对比表明,成帧载波可实现数模同播,FFT变换准确性高,符合CDR调制系统的要求。     

基于FPGA的FFT处理器的研究与设计

本文利用频域抽取基四算法,运用灵活的硬件描述语言-Verilog HDL作为设计主体.设计并实现一套集成于FPGA内部的FFT处理器.FFT处理器的硬件试验结果表明该处理器的运算结果正确,并且具有较高运算速度.该方法具有设计简单灵活,体积小等优点,可用于雷达处理、高速图像处理和数字通信等应用场合.     

基于FPGA的高速实时FFT处理器设计

为满足机器人敏感皮肤实时信号处理的要求,系统采用FPGA来实现快速傅里叶变换(FFT)算法。本文在分析了基-2FFT算法的基础上,采用同步流水线结构,利用现场可编程门阵列(FPGA)完成256点16位复数点FFT。实验结果表明,使用FPGA实现FFT具有很好的实时性,能满足机器人敏感皮肤实时信号处理的要求。     

一种基于FPGA实现的FFT结构

本文讨论了一种可在FPGA上实现的FFT结构.该结构采用基于流水线结构和快速并行乘法器的蝶形处理器.乘法器采用改进的Booth算法,简化了部分积符号扩展,使用Wallace树结构和4-2压缩器对部分积归约.以8点复点FFT为实例设计相应的控制电路.使用VHDL语言完成设计,并综合到FPGA中.从综合的结果看该结构可在XC4025E-2上以52MHz的时钟高速运行.在此基础上易于扩展为大点数FFT运算结构.     

一种基于FPGA实现的FFT结构

本文讨论了一种可在FPGA上实现的FFT结构。该结构采用基于流水线结构和快速并行乘法器的蝶形处理器。乘法器采用改进的Booth算法,简化了部分积符号扩展,使用Wallace树结构和4-2压缩器对部分积归约。以8点复点FFT为实例设计相应的控制电路。使用VHDL语言完成设计,并综合到FPGA中。从综合的结果看该结构可在XC4025E-2上以52MHz的时钟高速运行。在此基础上易于扩展为大点数FFT运算结构。     

利用CORDIC算法在FPGA中实现可参数化的FFT

针对在工业中越来越多的使用到的FFT,本文设计出了一种利用CORDIC算法在FPGA上实现快速FFT的方法。CORDIC实现复数乘法比普通的计算器有结构上的优势,并且采用了循环结构的CORDIC算法大大节约了硬件资源。在FFT的结构上采用了2个16点FFT的计算模块来实现蝶形计算。通过地址控制器和RAM的配合,可以完成8点至2048点的虚部实部均为16位的FFT计算。     

基于FPGA的FFT计算方法研究

由于目前对快速码捕获速度的要求越来越高,而目前使用比较普遍的码捕获方法是基于FFT的快速码捕获.因此开发出一种快速简单实用的FFT计算方法势在必行.利用FPGA的丰富资源以及灵活的IPCore功能,使设计流程大大简化,为实现FFT算法提供了一种方便快捷的方法.仿真和实验结果证明,该方法准确可靠,计算速度快.     

基于DSP的实数FFT算法研究与实现

介绍了一种实数快速傅里叶变换(FFT)的设计原理及实现方法,利用输入序列的对称性,将2N点的实数FFT计算转化为N点复数FFT计算,然后将FFT的N点复数输出序列进行适当的运算组合,获得原实数输入的2N点FFT复数输出序列,使FFT的运算量减少了近一半,很大程度上减少了系统的运算时间,解决了信号处理系统要求实时处理与傅里叶变换运算量大之间的矛盾．同时,给出了在TMS320VC5402 DSP上实现实数FFT的软件设计,并比较了执行16,32,64,128,256,512,1024点实数FFT程序代码与相同点数复数FFT的程序代码运行时间．经过实验验证,各项指标均达到了设计要求．     

频域抽取多维向量基快速傅里叶变换

给出了频域抽取(DIF)多维向量基快速傅里叶变换(FFT)算法。对多维频域信号的每一维,采用向量基2频域抽取法,导出了快速算法蝶形运算的一般形式。该FFT算法适合于维数为任意整数的情况,当维数为1时,算法退化为著名的频域抽取向量基2 FFT算法。为了便于编程实现,以频域抽取3维向量基FFT算法为例,给出了快速算法实现流程,该流程易于向任意整数维推广。计算量比较结果显示,频域抽取多维向量基FFT算法比多维分离式FFT算法计算量低。     

可扩展的旋转因子表及FFT算法

该文提出了一个用于快速Fourier变换计算的反写码序的旋转因了表，这种旋转因子表具有可扩展性：本质上，这种旋转因子表的分量与变换的点数无关，当点数改变时，这种旋转因子表无须重新计算或者容易扩展；根据这种旋转因子表，该文设计了一个结构规整的基本基4计算2^n点FFT的算法及软件程序，该程序与FFTW软件包进行了对比实验，文中还以蛋白质序列相似性计算为例，对作者的算法与FFTW软件包中的相庆算法进行了对比实验，结果表明，采用该文的算法可节省计算时间约31．7％。     

Reconfigurable Superconducting FFT Processor Using Bit-Slice Block Share Processing Unit

We have proposed a reconfigurable high speed and very economical Rapid Single Flux Quantum (RSFQ) superconducting logic design based on the Fast Fourier Transform (FFT) Processor. We have designed a 256 – point FFT processor with the help of a bit-slicing block sharing unit. RSFQ is one of the superconducting device logics comprises of Josephson Junction. The computation complexity of this superconducting FFT is less when the number of points increased. We have proposed three different designs depending on the split radix FFT, the bit-serial radix 2 FFT, and the mixed radix FFT algorithms. The proposed design will slice the 256 – point FFT into eight 32 – point FFT each and each 32 – point FFT is divided into eight 4 – point FFT each for the reduction in hardware cost. For complex multiplication, the computation complexity of our design will be less than N/2 Log₂ N for the radix 2 algorithm based on the Block share processing Unit (BSPU) and further, it is reduced for split radix & mixed radix algorithms based on BSPU based RSFQ logic. Due to this, the speed of the processor is improvised compared to general FFT algorithm based semiconductor technology. we have computed and calculated the latency at 10 GHz for our designs. The main aim of this proposed design is to reduce the complex computation time and better performance of the processor with less hardware cost. This proposed design can furthermore continue to several N² – point by using synchronous clock tree.     

基于FPGA的成像声纳FFT波束形成器设计

针对成像声纳波束形成器的特点,设计了一种基于FPGA的FF波束形成器.整个系统采用Altera公司的DSP Builder构建,FFT波束形成器采用基2-512点DIT-FF算法,并使用流水线技术、乒乓操作.在Altera StratixII FPGA EP2S90F78414硬件平台上测试,30 MHz系统时钟,在1...     

分裂基算法在管道腐蚀超声内检测中的应用

管道腐蚀内检测中超声回波信号具有周期性特点,功率谱估计是重要的数据处理方法之一。基于分裂基的FFT算法具有较小的乘法次数和加法次数,且算法结构较好。采用频率抽取分裂基2／4 FFT算法对管道腐蚀超声内检测回波信号进行了处理．得到管道壁厚数据,经分裂基FFT算法和基2 FFT算法比较,分裂基FFT算法明显减少了数据处理时间,提高了检测速度。理论分析和实验结果表明,该分裂基算法精度高,数据处理速度快,满足管道腐蚀内检测的实时性要求。     

An Efficient Two-Dimensional FFT Algorithm

A new version of the radix-2 row-column method for computing two-dimensional fast Fourier transforms is proposed. It uses a ``multiple vector' FFT algorithm to compute the transforms of all the columns in an array simultaneously while avoiding all trivial multiplications. The minicomputer implementation of the algorithm runs faster than the 2 × 2 vector radix FFT algorithm. Analysis of the numbers of complex additions and multiplications required indicate that implementations of the radix-4 row-column FFT and 4 × 4 vector radix FFT on the same minicomputer would run slower than the multiple vector implementation.     

多核计算机上的快速傅里叶变换并行算法

针对现有多核结构上快速傅里叶变换(FFT)并行算法没有利用多级缓存和线程级并行等多核特性问题,通过运用多核多级存储特性合理划分数据,采取子序列FFT计算和多线程并行逐对计算FFT相结合的方法,给出一个N点、一维、有序和基数为2的多核多线程并行计算FFT非递归算法。理论分析和实验结果表明,该算法实用、高效,能获得较好的加速比和可扩展性。     

基于FPGA的1024点高性能FFT处理器的设计

为了提高FFT(Fast Fourier Transformation)处理数据的实时性,本文研究了16位1024点FFT并提出了几种有效的优化方案。在Xilinx公司Virtex-E系列FPGA上实现了工作频率50MHz以上、流水线型、基22单路径反馈结构(R22SDF)FFT处理器。仿真和性能评估结果表明本FFT处理器的有较高的性能。