一种快速FFT捕获算法及其FPGA实现研究

典型FFT捕获方法可以完成码相位的并行捕获,较滑动相关方法可以更快捕获GPS信号,但是仍比较耗时。利用频域移动等于时域乘以指数信号的特性,可以在1ms时间内完成多普勒频率的搜索,实现码相位和频率域的同时并行捕获,给出了FPGA实现的结构设计,结果表明该方法资源消耗小,捕获速度快,是一种优秀的快速捕获技术。     

FFT算法的FPGA实现

在信号处理中,FFT占有很重要的位置,其运算时间影响整个系统的性能。传统的实现方法速度很慢,难以满足信号处理的实时性要求。针对这个问题,本文研究了基于FPGA芯片的FFT算法,把FFT算法对实时性的要求和FPGA芯片设计的灵活性结合起来,采用Alter公司的CycloneⅡ系列FPGA芯片EP2C35F672C8,用VHDL语言编程,最后分别使用Quartus Ⅱ和Matlab软件开发工具验证实现。     

高速并行FFT的FPGA实现

简要介绍了 FFT的分类,对比了其结构特点及实现复杂度,结合项目实现的需求,从中选择了一种适合 FP-GA高速并行实现的算法。在此基础上,推导了20点 FFT的实现方式,并且根据实际需求,可以采用此方法设计多种非基2FFT实现,甚至通过级联可完成大点数 FFT的设计实现,具有模块化、灵活可变的特点。结合 MATLAB仿真对FPGA实现结果进行了对比分析,并以图形化方式显示了对比结果,说明了方法可行、有效。     

大点数FFT的二维算法FPGA并行实现

针对目前高速实时信号处理对大点数快速傅里叶变换(FFT)的性能要求越来越高,提出了一种基于二维FFT算法,利用现场可编程门阵列(FPGA)快速实现的方法.该方法以现有的短数据量的FFT核为单元,通过并行处理实现了16M点数的FFT.这样不但解决了FPGA的IP核计算FFT点数少的问题,而且提高了FFT计算的速度.仿真试验结果表明,该方法准确可靠,易于硬件实现,运算速度快.     

FFT算法的一种FPGA实现

FFT运算在OFDM系统中起调制和解调的作用。针对OFDM系统中FFT运算的要求，研究了一种易于FPGA实现的FFT处理器的硬件结构。接收单元采用乒乓RAM结构，扩大了数据吞吐量。中间数据缓存单元采用双口RAM，减少了访问RAM的时钟消耗。计算单元采用基2算法，流水线结构，可在4个时钟后连续输出运算结果。各个单元协调一致的并行工作，提高了系统时钟频率，达到了高速处理。采用块浮点机制，动态扩大数据范围，在速度和精度之间得到折衷。模块化设计，易于实现更多点数的FFT运算。     

基于FPGA的FFT算法硬件实现

设计了一种基于FPGA的1 024点16位FFT算法,采用了基4蝶形算法和流水线处理方式,提高了系统的处理速度,改善了系统的性能。提出了先进行前一级4点蝶形运算,再进行本级与旋转因子复乘运算的结构,合理地利用了硬件资源。对系统划分的各个模块使用Verilog HDL进行编码设计。对整个系统整合后的代码进行功能验证之后,采用Quartus Ⅱ与Matlab进行联合仿真,其结果是一致的。该系统既有DSP器件实现的灵活性又有专用FFT芯片实现的高速数据吞吐能力,在数字信号处理领域有广泛应用。     

基于M/2点FFT的MLT快速算法及其FPGA实现

传统的基于DSP(数字信号处理器)实现的MLT(调制重叠变换)由于DSP的特点在速度上已经不能满足实际系统的要求,而随着FPGA(现场可编程门阵列)技术的发展,使得基于FPGA的MLT高速处理成为可能。基于FPGA的特点,选用了M/2点FFT(快速傅里叶变换)实现MLT快速算法,并对其进行了修正,采用并行处理和流水线技术,完成了此快速算法的FPGA硬件设计。仿真结果表明,设计满足了信号实时处理的要求,大大提高了信号的处理速度。     

基于FPGA的新型高速FFT算法研究与实现

提出一种新型基8/4FFT算法及其实现结构,设计出高速的处理模块.该设计可选择性地实现8 k、4 k及2 k点FFT;通过乘法器的复用,有效降低硬件消耗;应用对称乒乓RAM结构提高了蝶型运算单元的连续运算能力.模块利用Verilog语言进行描述,在Quartus5.0软件环境中完成输入、综合及布局布线.结果表明本文提出的算法结构具有优越的精度和速度,充分能够满足实际应用要求.     

基于FPGA的基-6FFT算法的设计与实现

介绍了一种基于FPGA的FFT算法的实现——以Altera公司的FLEX10K系列产品为硬件平台,用VHDL语言和电路图完成系统设计描述,用MAX plusⅡ软件进行编译、综合和下载,实现了6点实序列DFT算法,并给出了仿真测试的结果。在FPGA芯片上运行的FFT算法具有速度快且抗干扰能力强的硬件实现的优点,用VHDL语言实现的基于IP核FFT算法具有很好的可移植性,可以重复使用,大大提高了设计效率。     

基于Cyclone系列FPGA的1 024点FFT算法的实现

介绍了一种用低成本Cyclone系列FPGA(现场可编程门阵列)实现基于按D IF(频率抽取)rad ix 2结构1 024点FFT(快速傅里叶变换)算法的方法。本设计采用Verilog语言编程实现,利用EDA(电子设计自动化)工具对设计进行了仿真、综合,并在开发板上实现板级验证,最后分析了整个设计的性能,说明在低成本Cyclone系列上可以实现高速FFT算法。     

基于FPGA的高速流水线FFT算法实现

提出了在FPGA（现场可编程门阵列）上实现1024点基4-FFT（快速傅里叶变换）算法的设计方案。方案对FFT算法的核心单元即蝶形运算单元的结构进行了分析和优化,用一个复乘器通过时序控制实现了和3个复乘器同样的效率,而且对整个算法的流程采用了流水线式的工作控制方式,不仅节省了FFT在FPGA上实现时占用的硬件资源,并且极大地提高了算法的运算效率。最后给出了仿真实验结果,并同MATLAB的FFT运算结果进行了对比。结果显示,在100MHz时钟条件下,本方案完成1024点的基4．FFT运算仅需51．28μs,完全满足高速FFT运算的实时性要求。     

1M点FFT算法的FPGA设计与实现

采用可编程门阵列（FPGA）实现FFT算法,增加了信号处理的实时性。针对高速宽带信号的谱分析,提出了一种采用FPGA计算1M点FFT的实现方法,并对运算结果进行了测试验证。该成果同样适用于窄带信号的细微特征分析。     

基于FFT的P码直接捕获算法及其FPGA实现

全球卫星定位系统,具有完整的理论体系及广阔的应用前景,研究GPS系统对完善我国卫星导航定位系统有着重要意义。文中主要研究了基于FFT的P码捕获方法,给出了相应的Matlab仿真结果,并最终采用Cyclone III EP3C120F80C8芯片完成了基于FFT的P码直接捕获算法的FPGA实现。     

基于IP核的FPGA FFT算法模块的设计与实现

介绍了一种基于IP核的FFT算法的设计与实现方法。FFT IP核允许设置不同的计算参数与结构,可以方便灵活地实现FFT算法。详细分析了FFT IP核的各个参数的意义。研究结果表明,应用FFT IP核能够设计出符合不同性能要求的高性能的傅里叶变换处理模块,缩短开发周期,节约成本。     

实数二维FFT及其改进算法的FPGA实现

近些年来,一些工程对于快速傅里叶变换(FFT)的计算时间提出了更高的要求,现有的FFT实现方法已不能满足需求,从而制约了工程性能指标的提高。针对这个问题,提出了一种可并行处理FFT的二维算法以及其改进方法,并利用现场可编程门阵列(FPGA)加以实现。仿真和试验结果表明,该方法准确可靠,易于硬件实现,运算速度快,大大减小了计算FFT的时间,满足了工程需要。     

基于FPGA实现快速矩阵求逆算法

Cholesky分解是一种矩阵运算方法。相比传统的矩阵求逆算法,它能够大大简化矩阵求逆的运算量,提高实时性。因此,介绍Cholesky分解原理及方法,并根据这一特性,在FPGA中实现基于Cholesky分解的快速矩阵求逆算法。FPGA具有流水线设计的特点,能够进一步提高接收抗干扰处理的实时性。用Matlab对FPGA实现的各种矩阵规模数据进行仿真,根据仿真结果和FPGA实际资源选取最优的FPGA实现方案。     

FFT的FPGA实现

结合工程实践,介绍了一种利用FFT IP Core实现FFT的方法,设计能同时对两路实数序列进行256点FFT运算,并对转换结果进行求模平方运算,且对数据具有连续处理的能力。设计采用低成本的FPGA实现,具有成本低、性能高、灵活性强、速度快等特点,而且通过工程应用证明了设计是正确可行的。     

基于FPGA的可配置 FFT IP核实现研究

针对FFT算法基于FPGA实现可配置的IP核。采用基于流水线结构和快速并行算法实现了蝶形运算和4 k点FFT的输入点数、数据位宽、分解基自由配置。使用Verilog 语言编写,利用ModelSim仿真,由ISE综合并下载,在Xilinx公司的Virtex-5 xc5vfx70t器件上以200 MHz 的时钟实现验证,运算结果与其他设计的运算效率对比有一定优势     

中频快速DAGC算法及其FPGA实现

针对中频接收机大动态范围与高灵敏度的要求,提出了一种中频快速数字自动增益控制(DAGC)算法。该算法通过对正交视频信号进行符号判别实现快速幅度检波和门限比较,利用多级双门限分段线性化的方法实现数字对数放大(DLA),结合使用数控衰减器(DCA)扩大中频接收机的输入动态范围。给出了基于FPGA的中频快速DAGC实现方案。实际应用证明,采用该方案的数字化中频接收机在保证接收灵敏度为-58 dBm的情况下,动态范围可达80 dB以上。     

用FPGA实现快速傅立叶变换

介绍了一种基于FPGA的FFT算法的实现方法。用VHDL语言完成系统设计描述，经过编译、综合和下载，给出了仿真测试的结果。在FPGA芯片上运行的兀叩算法具有速度快和抗干扰能力强的硬件实现的优点；用VHDL语言实现的基于FPGA的FFT算法具有很好的可移植性，可以重复使用，从而大大提高了设计效率。