fft处理器设计及其应用研究

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1、西南交通大学硕士学位论文FFT处理器设计及其应用研究姓名：高瞻申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：庄圣贤20060501西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着电子技术和集成电路技术的飞速发展，数字信号处理已广泛应用于语音、图像处理，通信和多媒体等领域中。傅立叶变换(D】盯)作为其数字信号处理中的基本运算，发挥着重要作用。特别是快速傅立叶变换(H呵)算法的提出，减少了当N很大的时候DFr的运算量，使得数字信号处理的实现和应用变得更加容易，因此对FFT算法及其实现方法的研究具有很强的理论和现实意义，且实际价值不可估量。FFl’算

2、法理论已趋于成熟，但其具体实现方法却值得探讨。在实时信号处理系统设计中，FFT算法实现的难点与关键主要在时序控制较复杂：既要控制整个系统协调有序地工作，又要在速度上得到满足。目前国际上著名即GA生产厂商都研制了FFT球核，性能优越，但价格昂贵。国内不少公司和大学都致力于研究基于FPGA的数字信号处理器，得到一定的发展和进步，但研究出来的H叩处理器在速度和性能和国外都有一定差距。本论文在详细分析基2FlT算法的基础上，根据算法的特点，对矸呵硬件电路结构及其工作原理进行了研究。由于FFT计算过程中数据的频繁读写对H可处理速度影响较大，所以对存储器的研

3、究和设计也是本文的一个重点，对原有的处理器硬件结构进行了改进。在此基础上采用ⅥmL语言设计了一种切实可行的基于FPGA(现场可编程门阵列)的FFT实现方法与硬件结构，该处理器的特点是存储和读写同时进行，及时输出运算结果，提高了FFT处理器运算速度。设计使用双端口RAM作为数据存储单元，可以连续计算输入复数数据流，实现了数据的流水线操作，满足数据处理的高速、实时性要求。算法的实现除了必需的数据存储单元、蝶形运算单元和旋转因子ROM外，还需要复杂的控制电路单元。FFT控制器通过FSM(有限状态机)实现，该控制器对旋转因子l∞M、数据存储单元、蝶形运算

4、单元等进行了有效的控制，并采用oIla巾峪软件做了详细的仿真分析：结果表明控制器使蝶形运算、读取数据、存储数据等操作协调一致，而且提高了系统的处理速度，在计算和数据通信间取得了平衡。关键词：FFr算法；Ⅵ龇；有限状态机邢hD；存储器西南交通大学硕士研究生学位论文第l

5、页AbstractWiththe州ddevclopmcmofcl蜘nic卸dintegratccircuittechnology，digitalsi驴a1procc豁吣hasb咖widelyappUcdiⅡV曲峭矗cld’Hkespced血g孔d乎aphi】喀pmccs咖吕c0删舢n

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