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數(shù)字信號處理技術FFT算法與FPGA的FFT變換設計

2017-10-15 | rar | 0.2 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  隨著集成電路的飛速發(fā)展,在圖像處理,通信和多媒體等很多領域中,數(shù)字信號處理技術已經被廣泛應用。快速傅立葉變換(FFT)算法的提出,使得數(shù)字信號處理的運算時間上面縮短了好幾個數(shù)量級。因此對 FFT 算法及其實現(xiàn)方法的研究具有很強的理論和現(xiàn)實意義。

  1 FFT 算法及其實現(xiàn)方法

  現(xiàn)場可編程門陣列 FPGA 是一種可編程使用的信號處理器件,其運算速度高,內置高速乘法器可實現(xiàn)復雜累加乘法運算;同時其存儲量大,無需外接存儲器就可實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)運算;而且算法實現(xiàn)簡單,通過 VHDL 編程語言可輕松實現(xiàn)功能開發(fā),縮短了開發(fā)周期。FPGA已經在通訊、視頻、圖像處理等領域被廣泛使用。

  本次設計采用 FPGA 實現(xiàn) 8 點 32 位的 FFT 變換,現(xiàn)場可編程門陣列 FPGA 是一種可編程使用的信號處理器件,用戶可以通過改變配置信息對其功能進行定義,以滿足設計需求。與 DSP 相比,F(xiàn)PGA 實現(xiàn) FFT 具有速度高,存儲容量大,硬件實現(xiàn)簡單,I/O 帶寬高等特點。

  FFT 處理器被分成一下幾個主要的功能模塊:數(shù)據(jù)地址產生單元、蝶形運算單元、數(shù)據(jù)選擇單元、控制單元、存儲單元等。通過 VHDL 語言在 CycloneII 系列芯片上編程實現(xiàn)。運算方案采用順序處理的方法。傅立葉變換實現(xiàn)時首先進行基 2、基 4 分解,一般來說,如果算法使用基 2 實現(xiàn),雖然使用的資源較多,但速度優(yōu)勢明顯。

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