基于FPGA的FFT处理器的设计与仿真

针对电网存在较大谐波误差和不对称误差的情况,运用频域FFT算法,设计实现了电力实时参数监测用FFT处理器.处理器采用按频率抽取的基-2算法,分级流水线以及定点运算结构,由6个功能模块组成.整个设计基于Verilog HDL语言进行模块化设计,采用FPGA作为逻辑控制器,并运用QuartusⅡ工具进行了综合仿真.仿真结果表明处理器达到了高精度电力参数监测的要求,对电网谐波分析与经济运行具有实用价值.     

基于FPGA的移位寄存器流水线结构FFT处理器设计与实现

设计实现了基于FPGA的256点定点FFT处理器。处理器以基-2算法为基础,通过采用高效的两路输入移位寄存器流水线结构,有效提高了碟形运算单元的运算效率,减少了寄存器资源的使用,提高了最大工作频率,增大了数据吞吐量,并且使得处理器具有良好的可扩展性。详细描述了具体设计的算法结构和各个模块的实现。设计采用Verilog HDL作为硬件描述语言,采用QuartusⅡ设计仿真工具进行设计、综合和仿真,仿真结果表明,处理器工作频率为72 MHz,是一种高效的FFT处理器IP核。     

基于FPGA的高速浮点FFT处理器设计

本文介绍了一种基于FPGA的1024点自定义26位浮点FFT处理器的设计。详细阐述了FFT处理器的自定义浮点格式、算法的选择、浮点乘法加法和FFT中的地址产生规律、存储器的选择等关键技术。最后给出了ISE环境下的仿真结果,验证了设计的正确性,工作频率达到171.136MHz。     

基于FPGA的快速加法器的设计与实现

加法器是算术运算的基本单元，可以有多种实现结构，采用不同的结构实现其耗用的资源和运算的速度也各不相同。本文研究了基于FPGA的常用加法器的结构及其设计方法，对各自性能加以分析比较，在此基础上采用流水线结构设计了一个8位的加法器。并在Xilinx公司的ISE5．2i软件环境下，采用VHDL和Verilog HDL硬件描述语言进行了设计实现并使用Modelsim进行仿真验证，在此基础上对其性能进行了比较分析。实验结果表明流水线加法器的速度高于其他结构实现的加法器。     

基于FPGA的FFT处理器设计

给出了一种64点FFT的FPGA实现方法.用该方法实现的FFT处理器由于采用流水线结构,其存储和读写可同时进行,并能及时输出结果.文中同时给出了基于Verilog语言的modelsim软件仿真结果.     

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。     

基于FPGA流水线结构并行FFT的设计与实现

根据实时信号处理的需求,提出了一种基于FPGA的512点流水线结构快速傅里叶变换(FFT)的设计方案,采用4个蝶形单元并行处理,在Xilinx公司的Virtex7系列的FPGA上完成设计.处理器将基2算法与基4算法相结合,蝶形运算时把乘法器IP核的旋转因子输入端固定为常数,而中间结果用FIFO缓存.采用硬件描述语言verilog完成设计,并进行综合、布局布线,测试结果与MATLAB仿真结果相吻合.     

基于FPGA的FFT处理器设计

在火车车轮的振动式擦伤检测系统中,经常需要对振动信号进行频谱分析,为实现振动频谱信号的及时输出,在此根据FFT算法中的一种变形运算流图,提出一种基于FPGA的FFT流水线结构,总结了利用流水线结构实现这种FFT运算流图的数据存取规律,并按此结构利用Verilog语言设计了64点数据的6级流水线运算结构。利用振动信号测试数据进行仿真实验,结果表明该设计方法的正确可靠。     

基于FPGA的FFT处理器设计

在OFDM系统中，调制和解调是通过FFT来实现的，FFT算法的实现是实时高速信号处理系统设计中的难点。针对FFT在OFDM通信系统中的实际应用，提出了一种切实可行的基于FPGA（现场可编程门阵列）的FFT实现方法与硬件结构。论文重点介绍FFT控制模块的设计原理，设计了一种新的FFT控制器结构，并采用Quartus对控制器做了详细的仿真研究。结果表明控制器使蝶形运算、读取数据、存储数据等操作协调一致，而且提高了系统的处理速度，在计算和数据通信间取得了平衡。     

FFT复数处理器设计与FPGA验证

本文介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的快速傅里叶变换(FFT)复数处理器设计,可进行1024点复数计算。采用按时间抽取的基-4算法和基于RAM的蝶形结构。同时对最后一级旋转因子进行了优化,减少了存储器的资源占用。使用流水线的处理结构,控制器简单。最后定点matlab建模与Synopsys的仿真器VCS仿真结果进行了对比,功能正确。完成整个运算仅用了2064个周期。最后用Altera公司的CycloneIVE系列EP4CE10E22C8芯片完成原型验证,在时钟频率为50MHz时,完成1024点复数FFT仅用41.28μs。     

基于CORDIC的一种高速实时定点FFT的FPGA实现

本文论述了一种利用CORDIC算法在FPGA上实现高速实时定点FFF的设计方案。利用CORDIC算法来实现复数乘法，与使用乘法器相比降低了系统的资源占用率，提高了系统速度[1]。设计基于基4时序抽取FFT算法，采用双端口内置RAM和流水线串行工作方式。本设计针对256点、24位长数据进行运算，在XilnxSpartan2E系列的xc2s300e器件下载验证通过，完成一次运算约为12μs，可运用于高速DSP、数字签名算法等对速度要求高的领域。     

OFDM中的FFT模块设计及其FPGA实现

提出了一种适用于OFDM系统FFT模块的FPGA实现方法。用硬件描述语言Verilog HDL进行了描述,用ISE6．2i工具完成了设计的输入、综合及布局布线,并用Xilinx SpartanⅡFPGA进行了验证。结果表明,所设计的FFT模块在精度和资源上达到了预期目标,具有简单、高效的特点,可以满足某些OFDM系统的需求。     

一种高速实时定点FFT处理器的设计

本文讨论了采用FPGA和ASIC硬件实现高速实时FFT处理器的设计方案，作者在这种高速FFT设计时选择的特点基于Radix4DIT算法、采用乒乓RAM的设计思路以及级与级间采用流水结构，另外由于FFT基4运算的复杂性，所以在设计基4运算单元、数据通道中串并转换、运算数据的立齐、颠倒位序、双地址发生等方面也有一些特点。整体上考虑是；尽可能地能够进行高速的FFT运算，本文针对1024点、16bits位长、定点数、复数点进行运算；考虑到芯片外围接口的问题，希望外围能够尽量方便用户使用，所以在外围数据、状态和控制线上比较精简，从而把复杂的控制部分转移到芯片内部实现。     

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。     

基于FPGA的FFT/IFFT处理器的实现

提出一种利用并行算法来实现FFT（快速傅里叶变换）及其逆变换IFFT（快速傅里叶逆变换）的设计方法。该处理器可由用户动态配置成64、256、1024点复数FFT或其逆变换IFFT。