基于fpga的快速傅立叶 变换(fft)的ip核设计 毕业论文

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1、第1页共2页编号：毕业设计说明书题目：基于FPGA的快速傅立叶变换(FFT)的IP核设计题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发2011年6月10日第1页共2页第2页共2页摘要快速傅立叶变换(FFT)作为时域和频域转换的基本运算，是数字谱分析的必要前提。传统的FFT使用软件或DSP实现，高速处理时实时性较难满足。FPGA是直接由硬件实现的，其内部结构规则简单，通常可以容纳很多相同的运算单元，因此FPGA在作指定运算时，速度会远远高于通用的DSP芯片。FFT运算结构相对比较简单和固定，适于用FPGA进行硬件实现，并且能兼顾速度及灵活性。本文介绍了一种通用的可以在FPGA上实现

2、32点FFT变换的方法。设计复数乘法器为核心设计了FFT算法中的基-2蝶形运算单元，溢出控制单元和地址与逻辑控制模块等其它模块,并以这些模块和FPGA内部的双口RAM为基础组成了基-2FFT算法模块。整个模块采用基-2时域抽取,顺序输入,逆序输出的方法;利用Modelsim完成了FFT模块的前后仿真;利用Matlab编写了用于比较仿真结果和Matlab中FFT函数产生的结果的程序,从而验证了仿真结果的正确性。实验果表明，设计完成的系统能够在保证运算精度和实现复杂度的同时，切实可行地完成设计的总体要求。关键词：FPGA；FFT；IP核；基2；时域抽取第2页共2页AbstractFastFo

3、urierTransform(FFT)asthetimedomainandfrequencydomaintransformationofthebasicoperationsisanecessaryprerequisitefordigitalspectrumanalysis.ThetraditionalFFTimplementationusingsoftwareorDSP,high-speedreal-timeprocessingismoredifficulttomeet.DirectlyfromtheFPGAhardware,anditsinternalstructurerulesare

4、simple,usuallytoaccommodatemanyofthesameoperationunit,soasspecifiedinFPGAcomputing,thespeedwillbemuchhigherthanthegeneralDSPchips.FFTcomputationstructureisrelativelysimpleandfixed,suitableforhardwareimplementationusingFPGA,andcantakeintoaccountthespeedandflexibility.ThispaperpresentsagenericFPGAc

5、anbeimplementedon32pointsintheFFTtransformmethod.DesignacomplexmultiplierforthecoredesignoftheFFTalgorithmbased-2butterflyunit,overflowcontrolunitandaddresslogiccontrolmoduleandothermodules,andwithinthesemodulesandFPGA-baseddual-portRAMformedthebase-2FFTalgorithmmodule.Whenthemoduleisthebase-2dom

6、ainextraction,theorderofinput,outputreversemethod;useModelsimbeforeandafterthecompletionoftheFFTmodulesimulation;preparedusingMatlabandMatlabsimulationresultsforthecomparisonfunctionintheFFTresultoftheprocedurestoverifythecorrectnessofthesimulationresults.Experimentalresultsshowthatthedesigniscom

7、pletedthesystemcanensuretherealizationofthecomplexityofcomputingprecisionandthesametime,practicalcompletionoftheoveralldesignrequirements.Keywords：FPGA；FFT；IPcore;Base-2；Time-domainextracti第1页共2页目录引言11FPGA的基础知识21.1FPGA