可变点流水线结构fft处理器的设计及其fpga实现

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1、西安电子科技大学硕士学位论文可变点流水线结构FFT处理器的设计及其FPGA实现姓名：谢彦林申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：吴玉广20070101摘要随着电子技术和集成电路技术的飞速发展，数字信号处理已经广泛地应用于通信、信号处理、生物医学以及自动控制等领域中。离散傅立叶变换(D兀)及其快速算法FFT作为数字信号处理中的基本变换，有着广泛的应用。特别是近年来，基于FFr的ODFM技术的兴起，进一步推动了对高速FFr处理器的研究。FFT算法从出现到现在已有四十多年代历史，算法理论已经趋于成熟，但是其具体实现方法却值得研究。面向高速、大容量数据流的FFT实时处理，可

2、以通过数据并行处理或者采用多级流水线结构来实现。特别是流水线结构使得FFr处理器在进行不同点数的FFT计算时可以通过对模块级数的控制很容易的实现。本文在分析和比较了各种FFT算法后，选择了基2和基4混合频域抽取算法作为FFT处理器的实现算法，并提出了一种高速、处理点数可变的流水线结构FFT处理器的实现方法。利用这种方法实现的FFT处理器成功的应用到DAB接收机中，RTL级仿真结果表明FFT输出结果与c模型输出一致，在FPGA环境下仿真波形正确，用QUaItIISII软件综合的最高工作频率达到133MHz，满足了高速处理的设计要求。关键词：FFT流水线蝶形运算FPGAAbstract

3、Withtherapiddevelopmentofelectronicandintegratedcircuittechnology,digitalsignalprocessinghasbeenwidelyappliedinvariousfields，suchlikecommunicationsystems，signalprocessing,biomedicalengineering,autocontrolengineeringandsoon．DiscreteFouriertransform(Dm3anditsfastalgorithmsasabasictransformindigi

4、talsignalprocessingalsohavebeenwidelyused．Inrecentyears．FFrbasedOFDMtechnologyhasarisenandhasbeenusedinmanycommunicationsystems,andthisfactpushestheinvestigationonFFTprocessortoanc：wlevel．It'shasbeenmorethanfortyyeamsince肿algorithmfirstlypresented．thetheoryof鄹盯algorithmismuchmaturetoday-butthe

5、methodofhowtoimplementitisstillworthdiscussing．Thereal—timecomputionofFFrwithhigh-speedandlargecapacityofdataflowcanberealizedbyparalleldataprocessingormultilevelpipelineprocessing．It’smucheasiertoimplementthescalableFFrprocessorbased011multilevelpipelineprocessingarchitecture．Inthispaper,afte

6、ranalyzingandcomparingallkindsofFFralgorithms．themixedradix2andradix4decimationinfrequencyH叩algorithmischosentorealizetheFFlrprocessor'alsoahighspeedandscalablepipelinearchitectureisproposed．UsingthechosenFFralgorithmandpipelinearchitecture．aFFrprocessorisdesignedandimplemented，ithasalreadybee

7、nappliedinaDABreceiversuccessfully．TheRTLlevelsimulationresultoftheFFrprocessorshowsthattheprocessorhasthesameoutputastheH呵modelinClanguage．TheFFrprocessoralsobetestedunderFPGAenvironment，thewaveformsimulationalsoshowstheprocessorperfor