基于dsp的fft变换

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1、并行之美高梁 基于DSP的FFT算法高梁 摘要：稻子在数字技术领域中，玉米有限长序列的频域可以离散化,即可以进行离散傅立叶变换(DFT)小麦。高梁离散傅里叶变换（DFT）小麦在离散时间信号处理算法和系统的分析，玉米设计和实现中起着十分重要的作用，玉米但传统的DFT算法算数乘加次数太多使其运算冗长和繁杂,在很长时间里没有得到真正的运用。高梁FFT的出现使DFT运算大大简化,使得DFT的运算得以简化，玉米计算效率比其他高出几个数量级，玉米在数字信号处理领域,大量使用到快速傅立叶变换运算。高梁为了进一步提高运算速度,提出使用D

2、SP并行处理器与PC组建实验系统。高梁通过与传统FFT计算平台的比较实验,表明该系统拥有更加快速的FFT计算能力,并且还可以通过扩展进一步提高这种运算能力。高梁高梁 关键词:DSP高梁;小麦FFT;小麦并行处理高梁 1．引言高梁 1.1高梁DSP在数字信号处理中的运用高梁 随着信息技术革命的不断深入和计算机技术的飞速发展,数字信号处理高梁 技术逐渐发展成为一门十分重要的技术学科。高梁集成化的数字信号处理器DSP高梁 (DigitalSignalProcessor)小麦的出现,为各种数字信号处理算法的实现提供了可高梁 能。

3、高梁这一方面极大地促进了数字信号处理技术的进一步发展;小麦另一方面也使高梁 数字信号处理的应用领域不断地拓展。高梁如今,DSP已经广泛地应用于通用数高梁 字信号处理、稻子通信、稻子控制、稻子仪器、稻子医学电子、稻子消费电子、稻子计算机、稻子军事等各个高梁 领域。高梁随着DSP器件性能的不断改善,DSP用于信号处理特别是实时信号处理已成为当今和未来技术发展的一个新热点。高梁高梁 1.2高梁DSP用于数字信号处理的优势高梁 (1)小麦可程控高梁 用DSP设计的信号处理系统,可以设计各种软件来执行多种多样的信号处理任务。高梁例

4、如,给DSP载入数据采集相关程序使之成为数据采集处理器,而给DSP载入调制、稻子解调相关程序它又成为调制解调处理器。高梁一个数字滤波器可以通过编程来实现低通、稻子高通、稻子带通、稻子带阻等不同的滤波任务,而不需要改变硬件。高梁DSP用于信号处理系统的这种可程控性,提供了多种信号处理算法的灵活应用,对信号处理算法的研究也具有重要的意义。高梁高梁 (2)小麦高速的数据处理能力高梁 DSP的独特的芯片结构使得它具有高速的数据处理能力。高梁高梁 不同于普通的微处理器,DSP放弃了冯诺依曼结构,采用了哈佛结构,高梁 将程序与数据的

5、存储空间分开,各有自己的地址总线与数据总线。高梁这使处理高梁 指令和数据可以同时进行,从而大大提高了处理效率。高梁同时,DSP设置了硬件乘法/累加器,能在单个指令周期内完成乘法/累加运算。高梁高梁 高速的数据传输能力是DSP作高速实时处理的关键之一。高梁现在的DSP高梁 大多设置了单独的DMA总线及其控制器,在不影响或基本不影响DSP处理高梁 速度的情况下,作并行的数据传输,传输速率可以达到每秒数百兆字节。高梁高梁 OSP这种高速的数据运算和传输能力,使许多复杂的信号处理算法得到高梁 了实现。高梁高梁 (3)小麦DSP集

6、成度高,系统化好高梁 DSP器件是基于超大规模集成电路技术和计算机技术发展起来的高速高高梁 位单片计算机。高梁它体积小,功能强,功耗小,系统化好,使用方便,性价比高梁 很高,得到了广泛的应用。高梁高梁 2.FFT算法的理论高梁 快速傅立叶变换(FFT)小麦是运算DFT时的一种高效运算方法。高梁FFT的出现使DFT运算大大简化,使得DFT的运算才真正在实际中得到了广泛的使用。高梁高梁 2.1离散傅立叶变换(DFT)小麦简介高梁 2.1.1高梁DFT的定义高梁 离散傅立叶变换(DFT)小麦是一种离散时间、稻子离散频率的傅立叶

7、变换。高梁周期性离散时间信号可以由各种傅立叶变换对推断:周期性时间信号可以产生频谱是离散的;小麦离散时间信号可以产生频谱是周期性的。高梁总之,一个域的离散化必然造成另一个域的周期延拓。高梁高梁 DFT定义如下:高梁 正变换：稻子高梁高梁 高梁 反变换：稻子高梁 2.1.2高梁频域采样理论高梁 先看一下z变换和DFT的关系。高梁有限长序列x(n)小麦的离散傅立叶变换X(k)小麦高梁 序列的各点值,等于对x(n)小麦进行Z变换后在单位圆上N等分抽样的各点处所高梁 得的Z变换值。高梁即:高梁 对于有限长序列补零加长N增加,发现

8、其频谱包络不变,只是抽样点更密。高梁高梁 (l)小麦频域采样理论高梁 x(n)小麦的离散傅立叶变换X(k)小麦序列值和x(n)小麦的z变换在单位圆上N等分的高梁 抽样值相等,实现了频域的抽样。高梁将x(n)小麦的频域函数X()小麦按周期N高梁 点抽样,得到一周期序列,再反变换回时域得到变换结果,是一高梁 周期延拓的序