高速64点FFT芯片设计技术

针对高速64点FFT(快速傅里叶变换)处理芯片的实现,分析了FFT运算原理,并根据FFT算法原理介绍了改进的FFT运算流图。介绍了FFT处理器系统的各模块的功能划分,并根据FFT处理器结构及其特殊寻址方式,采用Verilog HDL对处理器系统的控制器、双数据缓存、地址生成器、蝶形运算单元以及I/O控制等模块进行了RTL(寄存器传输级)设计,并在ModelSim中对各模块以及整个系统进行功能仿真和验证,给出了部分关键模块的仿真波形图。设计中,注重从硬件实现以及电路的可综合性等角度进行RTL电路设计,以确保得到与期望性能相符的硬件电路。     

一种高效的FFT处理器地址快速生成方法

地址产生器是FFT处理器的主要组成部分,地址快速生成和旋转因子读取次数是它的两个重要指标,但很少有算法能够将其统一起来。本文采取了一种新的操作数地址生成顺序并构造了一种新的FFT循环级数表示方法,基于操作数地址的位倒序方式,提出了一种兼有地址简单快速生成与避免重复读取旋转因子特点的可变长地址生成方法,解决了以往地址产生时生成速度与旋转因子重复读取之间的矛盾,实现了快速和降低系统功耗的统一。     

高基FFT处理器高效地址产生算法

FFT算法是数字信号处理最常用算法,使用FFT处理器是进行FFT运算的重要手段之一。本文针对主基16局部流水的FFT处理器,提出了一种运用于高基FFT处理器的新型地址产生结构,能够进行16~4096点可变长的FFT运算,具有快速灵活的特点,且结构简单,适合FFT处理器中对数据通路控制的实现。     

高速FFT芯片设计及结构研究

基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺库,设计了一种高速FFT处理芯片,并对结构进行了研究和改进.系统采用时间抽取的快速傅里叶变换基2算法、流水线结构,对IEEE754单精度浮点数构成的复数进行处理.逻辑综合与版图综合后的报告显示系统的核面积(包含RAM和ROM)为3.61mm2.仿真结果表明,系统能够稳定工作在166.7 MHz时钟下,且输出数据精度较高.本次设计的速度、精度及面积均达到了设计指标.     

一种新结构FFT算法及其FPGA实现

本文给出了一种面向FPGA实现的新结构FFT算法,并利用FPGA器件内部丰富的逻辑单元,RAM、ROM和DSP块实现了FFT核心运算的并行化,与利用传统结构实现的FFT相比大大提高了FFT的运算速度,与用DSP实现的FFT相比速度也要快得多。     

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。     

一种基于FPGA的高速短时傅里叶实现

短时傅里叶变换(STFT)由于其算法简单、处理时间短及易于实现等优点,因此其在图像处理、语音分析、信号检测及参数估计等领域获得越来越多应用。通过分析短时傅里叶变换算法原理,设计了一种基于现场可编程逻辑器件(FPGA)的高速短时傅里叶实现结构,该结构充分利用蝶形单元运算特点,在满足时间分辨率及频率分辨率的基础上降低了运算复杂度,并在高速率运行时钟下节省了硬件资源。     

数字信号处理器中FFT的实现

本文深入探讨了FFT算法的特点,并对FFT算法在DSP上的实现方法进行了详细的分析.通过分析阐述并总结了利用DSP实现FFT算法的步骤及规律.     

FFT的快速算法在TMS320C30上的运用

TMC320C30是近几年大量使用的数字信号处理器件。本文介绍了FFT的快速算法在TMS320C30的应用,以及利用该汇编语言调试基4和基2算法的体会。     

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。     

可变长数据全并行FFT地址生成方法

本文通过对混合基4/2 FFT算法的分析,在优化采样数据、旋转因子存储及读取方法的基础上,提出了将N=2m点,m为奇、偶两种情况的地址产生统一于同一函数的算法,并设计了简单的插入值产生及快速插入位置控制电路,从而用一个计数器、同一套地址产生硬件,通过简单的开关模式控制,可实现任意长度FFT变换的地址产生单元,该地址产生单元在一个时钟周期内产生读取所需旋转因子及并行访存4个操作数的地址.本文设计的FFT处理器每周期完成一个基4或2个基2蝶式运算,在吞吐率高、资源少的基础上实现了处理长度可编程的灵活性,同时避免了旋转因子重复读取,降低功耗.     

基于FPGA的高速定点FFT处理器的设计

为了用硬件实现信号从时域向频域的转换,用Xilinx公司推出的Virtex-Ⅱ系列FPGA实现了512点的FFT处理器。为达到系统高速实时处理要求,在FFT处理器中利用流水线结构和并行技术,采用基-4蝶形算法与基-2蝶形算法相结合的方法,及高效复数乘法器和双端口RAM存储结构,提高了处理速度。在外部时钟为100 MHz时,处理时间为18.3μs,满足了系统设计要求。     

低成本可调FFT处理器的超大规模集成电路设计

文章提出了一种以基-22／23为基础的流水线结构,用以实现低成本、超大规模集成电路（VLSI）的快速傅里叶变换（FFT）处理器设计。该处理器在减少普通复数乘法器级数的同时,通过单路延时反馈（SDF）存取方式,以最少的存储字来获得FFT结果。对于数据通路,我们采用了混合浮点的数据缩放方式,在保证信噪比的同时,降低了数据长...     

0.18μm数字CMOS工艺下的高增益运算放大器设计

基于SMIC 0.18μm数字CMOS工艺，设计了一种基于增益增强技术的折叠式共源共栅运算放大器，并采用衬底校准技术增大了运放的输入摆幅，可用于13位30MHz采样频率的流水线模数转换器，分析了受流水线性能限制的运放性能. 仿真结果表明运放在1V的输入摆幅下开环增益大于100dB, 8.5pF负载电容下单位增益带宽为322MHz，功耗仅为1.9mW.     

0.18μm数字CMOS工艺下的高增益运算放大器设计

基于SMIC 0.18μm数字CMOS工艺,设计了一种基于增益增强技术的折叠式共源共栅运算放大器,并采用衬底校准技术增大了运放的输入摆幅,可用于13位30MHz采样频率的流水线模数转换器,分析了受流水线性能限制的运放性能.仿真结果表明运放在1V的输入摆幅下开环增益大于100dB,8.5pF负载电容下单位增益带宽为322MHz,功耗仅为1.9mW.     

OFDM调制中高速FFT处理器设计的新方法

在宽带OFDM系统的实现中,FFT处理器是一个关键部分。通过对传统分裂基结构的改进,提出了适用于OFDM系统的FFT处理器的新方案。在方案中采用流水方式保证系统的速度,在计算、通信和存储间取得平衡,使取数据、计算旋转因子、复乘、DFT等操作协调一致,避免了瓶颈的出现。并且与以往提出的FFT处理器的方案进行比较,证明这种新方案采用了较少的乘法器数目以及较少的存储单元,提高了器件利用率。     

一个符合IEEE 802.11a标准的新颖FFT/IFFT处理器设计

本文提出了一种新颖的FFT/IFFT处理器结构,并用可编程逻辑器件(CPLD)实现了该结构.这种新型结构有效地结合了传统流水线结构和循环结构的优点,并恰当地满足了802.11a 协议要求的速率,达到了实现面积远小于其它结构的目的.在本文中,用CPLD分别实现了这种新型结构和传统流水线结构,仿真结果证明所提出的新型结构在占用面积上具有较大的优越性.     

0.18μm数字CMOS工艺下的高增益运算放大器设计

基于SMIC 0.18μm数字CMOS工艺,设计了一种基于增益增强技术的折叠式共源共栅运算放大器,并采用衬底校准技术增大了运放的输入摆幅,可用于13位30MHz采样频率的流水线模数转换器,分析了受流水线性能限制的运放性能.仿真结果表明运放在1V的输入摆幅下开环增益大于100dB,8.5pF负载电容下单位增益带宽为322MHz,功耗仅为1.9mW.     

基于无冲突地址生成的高性能FFT处理器设计

提出一种基于存储器交织架构的FFT处理器设计方法,并且针对基-8FFT提出一种无冲突地址生成算法,数据按帧进行操作。每个存储器均划分为8个独立的存储体,通过对循环移位寄存器译码,蝶式运算单元并行无冲突读写操作数,8通道输入数据进行并行的复数乘法运算。每级运算引入完全流水,减少了运算的时钟周期开销,同时推导出局部流水线设计必须满足的不等式条件。输入、输出存储器采用乒乓操作,按帧轮换,FFT运算连续输入、输出,采样频率与系统工作频率一致,具有很好的实时性,运算精度通过块浮点得到保证。该设计方法可以扩展至基-16FFT处理器设计。     

基于0.18μm CMOS RF工艺的有源电感设计与优化

提出一种带负反馈的新型折叠共源共栅有源电感,对相关电路结构和参数进行了设计,分析了影响有源电感性能的各种因素.基于TSMC 0.18 μm 1P6M CMOS工艺,利用Cadence SpectreRF对电路进行了仿真和优化,得到电感值最大为138 nH,品质因子Q可达到59.