高性能可配置FFT处理器研究与实现.pdf

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5、Ｍ－ｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＳｏｌｉｄｓｔａｔｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（）Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＬｉＬＩＭａｙ２０１５南京大学研究生毕业论文中文摘要首页用纸毕业论文题目：高性能可配置ＦＦＴ处理器研究与实现微电子学与固体电子学专业２０１２级硕去生姓名：于东指导教师（娃名、职称）：李丽教授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Ｗ及自动控制等领域中。离散傅立叶变换Ｄ

6、ＦＩ（Ｏ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一步推动了对高速ＦＦＴ处理来，基于ＦＦＴ的４Ｇ通讯技术ＯＤＦＭ的兴起，进器的研究。ＦＦＴ算法诞生于２０世纪６０年代，经过数十年来的发展与完善，其理论已经趋于成熟，但由于该算法复杂但规律的特性，因此在硬件的实现方面仍值得继。续研巧为了适应不同的硬件资源环境和数据量，可引入并行的思想，通过对并行度的调节来适应不同的场景，；同时为了满足越来越高速的应用需求通过流水线的实现方式使电路可Ｗ工作在

7、更高的频率。本文在分析和比较了各种ＦＦＴ算法后，选择基８算法作为主体，并辅之Ｗ基２和基４算法，此外还支持大点数二维ＦＦＴ算法，使得本文设计可Ｗ处理各。种长度的输入序列算法性能方面，在类似的硬件消耗情况下，本文设计的运算２算法一左右时间仅为完全采用基的吉分之，并提高了运算精度。一在电路设计方面，本文设计了种规模仅为１／８个完整基８蝶形运算的轻量化蝶形单元电路，同时采用流水线工作模式，使该电路可１＾１在１０妊２工作频率下一获得每周期个数据点的吞吐量。为了方便扩展和裁剪，除控

8、制模块之外的所有电路模块均采用了管线化设计，通过不同数量管线的并行，可Ｗ满足不同应用环Ｉ境下的硬件资源限制和性能需求。为了获得更好的复用性，本文同时设计了与ＦＦＴ处理器相配合的数据传输模块ＤＭＡＫ）ＲＴ。引入该模块后，本文设计在输入输出次序上可Ｗ同时支持正＿序和逆序、圧ＦＴ运算化及二维ＦＦＴ算法的数据搬运工作。８为了获得更高精度的结果，除了采用基算法之外，还对旋转因子的生成进行了优化。在本文的设计中，采用２块容量为８ＫＢ的ＳＲＡＭ用于存储常数，相