基于FPGA的1024点快速傅里叶处理器设计

在对基-2FFT算法原理进行初步分析的基础上,设计了一种1 024点FFT处理器,在基于Xilinx公司的FPGA芯片的基础上,进行了控制单元、数据存储单元、选择因子生成单元和蝶形运算单元的设计.采用verilog HDL语言编程,在ISE平台上编译,利用modelsim软件进行仿真测试.测试结果表明该1 024点FFT处理器在时钟频率为100MHz情况下,处理时间为51.9μs,对于基-2处理器结构,已达到较高的运算速度.     

任意2~k点存储器结构傅里叶处理器

针对任意2k点数快速傅里叶变换(FFT)运算,设计并实现一种拥有并行地址无冲突策略的存储器结构FFT处理器.该策略可以支持原位回存,连续帧计算模式,可变多种点数和任意2k长度的FFT运算.通过这种地址策略,FFT处理器所能达到的吞吐率由每一级抽取时的限制条件集合个数所决定.因此这种地址策略可以通过改变计算单元基底和调整计算单元并行度的方式可控地调整吞吐率.为了验证本地址策略的可行性,设计一款应用于长期演进(LTE)系统的128~2 048点的可配置FFT处理器.处理器采用中芯国际55nm CMOS工艺实现,在122.88 MHz工作频率下内核面积为0.615mm2,功耗为32.4mW.FFT处理器的ASIC结果表明所提策略具有优秀的计算长度灵活性,硬件效率,可以支持任意2k长度的FFT计算.     

基于改进旋转因子的高性能FFT硬件设计

针对FFT硬件实现中旋转因子模块占用资源较多的问题,设计高性能单路延时反馈结构的基2²快速傅里叶变换. 采用CORDIC与MCM混合的方法设计旋转因子模块,实现了无需常规乘法器的FFT架构,不必占用DSP48E资源. 对于旋转角度数量较少的W₁₆旋转因子模块,采用基于三输入加法器的MCM方法设计,将加法器数量降到最低. 对于旋转角度数量较多的W₆₄、W₂₅₆和W_{1 024}模块,采用CORDIC方法设计. 依据旋转角度的数学规律,设计旋转角度实时生成模块,与传统的CORDIC方法相比,不需要占用ROM资源,避免了复杂的寻址逻辑和时序控制. 与其他构架相比,设计的16 bit 64点快速傅里叶变换在Xilinx Virtex-7上将单位slice吞吐率提高了35.20%,256点FFT在Virtex-5上提高了30.37%,1 024点FFT在Virtex-7上提高了25.38%.     

多带超宽带系统OFDM调制模块设计与分析

采取大规模可编程逻辑器件(FPGA),使用硬件描述语言(Verilog)对超宽带(UWB)系统发射机基带部分关键模块(OFDM)进行设计,采用了一种新的基四的算法进行128点FFT变换,只需使用四个蝶形就可完成128点的FFT变换,降低了系统设计的复杂度,并且可以降低芯片内部的乘法单元使用数量,最后,对该算法进行了仿真验证。     

一种IEEE802.11n流水线FFT/IFFT的实现

为了解决无线通信系统结构复杂、硬件占用大的问题,设计了一种优化的流水线型FFT/IFFT处理器。该FFT处理器专为IEEE802.11n协议中SISO-OFDM系统设计,根据SISO-OFDM需完成64点、128点快速傅里叶变换(FFT)的特点,FFT处理器选择基2、基4混合算法,单路延迟反馈结构。硬件实现中,采用优化的蝶形运算单元,精简了旋转因子的存储,并设计了动态存取的输出寄存器等,输入输出位宽为10 bit时,在UMC 0.11μm CMOS工艺下将硬件描述优化成逻辑门阵列,面积约为0.3 mm2。与传统的存储器结构FFT相比,大大减少了硬件开销和芯片面积及电路功耗。     

CORDIC流水线结构在FFT设计中的改进

针对利用CORDIC流水线实现FFT蝶形运算耗费资源多的问题,依据CORDIC计算迭代系数的方法以及FFT算法中旋转因子W^p固定不任意的特点,改进了CORDIC流水线的结构形式,使其适应FFT算法．实验证明,这种改进结构既保证了蝶形运算的速度,又节约了芯片资源,适合在FFT芯片设计中使用．     

可重构阵列DSP结构ReMAP

为满足多媒体处理等领域要求芯片高性能,且开发周期短的需求,提出一种可重构阵列DSP的结构——ReMAP.该阵列结构由多个运算单元、存储器和交换开关等级联组成,易于扩展和配置.通过把算法分割映射到多个运算单元之中,提高芯片对计算密集型任务的执行效率.在SMIC 0.18μm工艺下完成了ReMAP芯片的原型验证,包含16个ALU单元.测试结果表明,该结构能以较高效率完成如SAD和DCT等视频处理相关算法.     

基于VHDL语言的DIT—FFT算法设计

在对基2时域抽取法快速傅立叶变换（DIT—FFT）算法进行深入研究后,在QuartusⅡ软件平台下用VHDL语言实现了8位16点FFT算法,对其中的重要模块如倒序模块、存储器模块和蝶形运算模块等进行了重点描述。     

基于定点DSP芯片的数据采集和快速傅里叶变换

本文主要阐述了基于定点数字信号处理(DSP)芯片TMS320LF2407的数据采集和实速傅里叶变换(FFT).利用TMS320LF2407的内置A/D模块进行64点数据采集,然后做32次谐波分析,计算结果表明用TMS320LF2407做数据采集和FFT的系统可以实现谐波检测,可以用于电网谐波的测量和控制.     

用于802.11p的低功耗紧凑型FFT处理器的研究

符合802.11p协议标准的基带与射频芯片是车载无线宽带通信系统的核心,其性能直接决定了车载无线宽带通信系统的性能。快速傅里叶变换(FFT)处理器是决定无线基带芯片性能的核心电路,该文通过分析FFT算法的特点,设计了一种用于802.11p的低功耗紧凑型64点处理器。该FFT处理器采用块浮点运算技术与单蝶形并行结构,极大地提高了FFT处理器的数据运算精度与运算速度。     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

高师物理专业人才培养与基础教育衔接问题的研究

分析了当前高师物理专业人才培养与基础教育人才需求存在的问题,结合调查情况,提出了高师物理专业在培养目标、课程设置、教学内容、教学方法及实践教学环节方面的改革措施。     

JOURNAL OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY TOTAL CONTENTS(Vol.23)

正~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.