基于fpga的fft算法实现毕业设计

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1、基于FPGA的FFT算法实现[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512点FFT变换的方法。主要对quartusII中的ram，rom，fft，基本运算等宏模块进行调用。并且通过vga控制模块，和键盘等控制模块，实现对信号的产

2、生和频谱的测量和显示等工作。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；VGA；FFT；ip核第37页共42页ImplementationofFFTalgorithmbasedonFPGA[Abstract]:FastFourierTransform(FFT)asatimedomainandthefrequencydomainconversionofthebasicoperation,thedigitalspectrumanalysisprerequisite.ThetraditionalFFTimplementedusin

3、gsoftwareorDSP,real-timehigh-speedprocessingmoredifficulttomeet.FPGAisadirecthardwareimplementation,anditsinternalstructurerulesaresimple,youcanusuallyaccommodatemanyofthesamearithmeticunit,thusmakingtheassignmentoperatorFPGA,thespeedwillbemuchhigherthanthegeneral-purposeDSPchips.FFToperationisrelat

4、ivelysimpleandfixedstructure,suitableforhardwareimplementationusingFPGAandcanbothspeedandflexibility.ThispaperdescribesagenericthatcanbeimplementedonFPGA512-pointFFTtransformmethod.MainlyquartusIIofram,rom,fft,basicoperationssuchasmacroblockcalls.Andthroughvgacontrolmodule,andkeyboardcontrolmoduleen

5、ablesthesignalgenerationandspectrummeasurementanddisplaywork.Experimentalresultsshowthatthedesigniscompletedthesystemtoensuretheaccuracyandcomputingimplementationcomplexitywhilepracticabletocompletethedesignoftheoverallrequirements.[Keywords]:FPGA;VGA;FFT;ipnuclear第37页共42页目录1引言12设计原理32.1基2-FFT算法原理32

6、.2基4-FFT算法原理82.3IP核实现原理83FFT设计实现133.1总体结构设计133.2FFTIPCore的建立143.3测试信号的产生183.3.1dds原理183.3.2dds的实现183.3.3测试信号的仿真193.4显示模块设计193.4.1vga显示原理193.4.2vga的实现223.4.3vga的仿真测试233.5存储单元设计234系统调试254.1安装ByteBlasterII下载电缆254.1.1驱动程序安装254.1.2硬件下载264.1.3软件实现过程26第37页共42页4.2FFT算法测试294.2.1正弦信号的FFT测试294.2.2方波信号的FFT测试30总

7、结与展望32致谢33参考文献34附录35源程序.................................................................................................41第37页共42页1引言在数字化高速发展的今天，对数字信号处理高速实时的要求也不断提高。因此为了满足这些要求，国内外都在研究实现数字信号处理的新方法，本论文主