WFTA算法的FPGA设计与实现

Winograd傅里叶变换算法（WFTA）利用旋转因子W的特性对其进行分解,能够把FFT运算中乘法次数降到最低,是一种高效且资源占用相对较少的FFT实现方法。以256点分解为两维16×16点的小数组WFTA进行运算为例介绍了大数组WFTA算法的FPGA设计与实现方案。仿真测试表明,所设计的256点FFT处理器,乘法器资源消耗仅为基-2FFT的1/2、基-4FFT的2/3,且在100 MHz主时钟频率下完成运算仅需5.8μs,满足FFT处理器的高速实时性要求。     

单精度浮点数FFT的FPGA实现

文中首先讨论了多种FFT算法及其基本原理,实现了基2频率抽取算法,采用单蝶形顺序处理的结构实现单精度浮点数FFT处理器。根据自顶向下的设计思想,将整个设计划分为6个子模块,分别对子模块进行设计,最后组合成FFT处理器。然后,文中介绍了浮点数加法器和浮点数乘法器的硬件实现,在其中引入流水线,大大提高了数据吞吐量,提高处理速度。在中间结果缓存单元的设计中,调用Altera IP Core中的三口RAM,能够同时读写数据,大大节省了运算时间。最后对FFT处理器进行了功能仿真和时序仿真,做了详尽的分析测试。结果表明,单精度浮点数FFT处理器达到了较高的运算精度,可稳定运行在62.5MHz,完成一次256点浮点数复数FFT运算需要33.056μs。与DSP和单片机实现的FFT相比,在性能上具有一定优势。     

基于FPGA的专用信号处理器设计和实现

本文介绍基于FPGA，用VHDL语言编程实现矢量脱靶量测量专用信号处理器的方法。有效利用FPGA片内硬件资源，无需外国电路，高度集成，实现了对复数数据进行去直流，加窗，512点FFT和求模平方运算。     

基于FPGA高精度浮点运算器的FFT设计与仿真

基于IEEE浮点表示格式及FFT算法,提出一种基2FFT的FPGA方法,完成了基于FPGA高精度浮点运算器的FFT的设计。利用VHDL语言描述了蝶形运算过程及地址产生单元,其仿真波形基本能正确的表示输出结果     

FFT算法的一种FPGA设计

在分析了快速傅里叶算法理论的基础上,提出了一种频率抽取基4FFT的FPGA设计方案,针对现有FFT的FPGA实现过程中蝶形运算需要频繁乘以多个旋转因子提出了改进方法,减少了旋转因子的乘法次数和存储空间,加快了蝶形运算的速度,设计的地址映射方法,无需运算即可得到所需数据的存放地址,并结合采用乒乓结构和流水线方式,来提高快速傅里叶变换(FFT)FPGA实现的速度,为实现FFT算法提供了一定的参考价值。     

基于FPGA的扩频警报信号处理器的设计

采用扩频方法进行警报通信的优越性在于用扩展频谱的方法可以提高系统的抗干扰能力。以EPlC12Q240C8N作为核心处理芯器,完成了人防警报信号处理器的硬件电路设计,并进行了详细说明,最后用VHDL语言描述了相关功能。本设计达到了人防警报对抗干扰性能和信号传输低误码率的要求,对以后人防警报系统的升级有着重要意义。     

基于FPGA的高速实时FFT处理器设计

结合高速、实时快速傅里叶变换(FFT)的实际需求,在分析了基4、按频率抽取(DIF)FFT算法的基础上,采用多级串行的同步流水线结构,利用现场可编程门阵列(FPGA)完成1 024点、16位复数点、块浮点FFT.整个设计划分成多个功能模块,全部采用Verilog HDL描述,并在Virtex-Ⅱ器件上实现.结果表明,利用FPGA实现复杂的数字信号处理(DSP)算法是完全可行的.     

基于FPGA的高速高阶流水线工作FFT设计

为了提高快速傅里叶变换(FFT)处理数据的实时性,本文利用现场可编程阵列(FPGA)逻辑资源丰富、运算速度快的特点以及FFT算法的分级特性,实现了高速、高阶FFT的流水线工作方式设计。通过本文介绍的设计方法,在Xilinx公司Virtex-II系列FPGA上实现了工作频率50MHz以上、数据流水输入、输出的1 024点按时间抽取FFT。     

基于FPGA的数字脉冲压缩系统实现

针对采用线性调频信号的宽带雷达系统,完成单通道高速数据采集和数字脉冲压缩系统的工程实现。系统使用ADS5500完成14位6、0 MSPS的数据采集,使用FPGA实现1 024点的数字脉冲压缩。脉冲压缩模块采用快速傅里叶变换IP核进行设计,可以在脉冲压缩的不同阶段对其进行复用,分别完成FFT和IFFT运算,从而使硬件规模大大减少。系统采用块浮点数据格式以提高动态范围,同时减小截断（或舍入）误差对输出信噪比的影响。     

基于FPGA的32位浮点FFT处理器的设计

介绍了一种基于FPGA的1024点32位浮点FFT处理器的设计。采用改进的蝶形运算单元,减小了系统的硬件消耗,改善了系统的性能。详细讨论了32位浮点加法器/减法器、乘法器的分级流水技术,提高了系统性能。浮点算法的采用使得系统具有较高的处理精度。     

基于FPGA的FFT处理器设计

在火车车轮的振动式擦伤检测系统中,经常需要对振动信号进行频谱分析,为实现振动频谱信号的及时输出,在此根据FFT算法中的一种变形运算流图,提出一种基于FPGA的FFT流水线结构,总结了利用流水线结构实现这种FFT运算流图的数据存取规律,并按此结构利用Verilog语言设计了64点数据的6级流水线运算结构。利用振动信号测试数据进行仿真实验,结果表明该设计方法的正确可靠。     

基于FPGA的16位堆栈处理器的设计

设计了一款面向嵌入式控制领域的16位堆栈处理器,该处理器包含两个堆栈:执行数学表达式的数据堆栈和支持子程序调用的返回堆栈,其指令集含35条堆栈指令.详细给出了该堆栈处理器的体系结构及设计方法;不仅采用简单有效的指令编码方式缩小了代码体积,同时给出了单周期操作多个堆栈元素的解决方法.该处理器采用FPGA实现,在XC5VLX110T芯片上的运行时钟频率最高达到146.7MHz.最后给出了设计的软件仿真与硬件综合结果.     

基于FPGA的移位寄存器流水线结构FFT处理器设计与实现

设计实现了基于FPGA的256点定点FFT处理器。处理器以基-2算法为基础,通过采用高效的两路输入移位寄存器流水线结构,有效提高了碟形运算单元的运算效率,减少了寄存器资源的使用,提高了最大工作频率,增大了数据吞吐量,并且使得处理器具有良好的可扩展性。详细描述了具体设计的算法结构和各个模块的实现。设计采用Verilog HDL作为硬件描述语言,采用QuartusⅡ设计仿真工具进行设计、综合和仿真,仿真结果表明,处理器工作频率为72 MHz,是一种高效的FFT处理器IP核。     

一种通用雷达信号处理机的设计

在基于VME总线或CPCI总线的雷达信号处理机中，板与板之间的数据传输速率受限于总线的速率。针对现有的雷达信号处理机板间的数据传输速率较低的问题，本文提出了一种新的设计方法，即采用DSP和FPGA相结合的设计方法，利用FPGA提供的高速串行收发通道进行板间的数据传输，使板间的数据传输速率获得大幅度的提升，同时也有效地改善了板内DSP间的数据传输问题。     

信号处理器全局控制模块设计

概述信号处理器全局控制模块的设计、工作原理、关键技术。     

基于FPGA的雷达信号高速实时采集和显示系统设计

雷达回波采集的目的是为雷达数据处理和目标检测、定位、跟踪做必要的准备。本系统采用带有RAID适配卡的工控机作雷达视频回波采集的主控设备,设计了基于FPGA的雷达信号高速采集卡。利用FPGA内部双口RAM的乒乓切换与缓冲区环行存储技术保证了连续采集。采用数据抽取、坐标查表映射等技术在微机显示器上以PPI（平面位置）方式进行实时显示。试验结果表明本系统能够对每秒50万点的雷达回波信号进行实时高速连续采集、存储和实时显示。     

信号测量处理器的模块化设计

阐述了数字设备模块化设计需要考虑的因素,介绍了应用超大规模可编程集成电路FP GA将过去采用多机箱、多印制板设计的信号测量处理设备集成为单板模块的设计实现方法。应用该方法实现的信号测量处理器具有多功能集成和硬件可重编程的特点,且有多种类型接口,可以广泛推广应用。     

基于FPGA的数字磁通门传感器系统设计和实现

针对传统磁通门信号处理电路中模拟元件的缺点,设计一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的数字磁通门系统。整个系统采用闭环结构,由激励产生模块、信号处理模块和负反馈模块组成。外围模拟电路用高速D/A、A/D芯片取代,有利于系统温度稳定性的提到。FPGA内的数字逻辑实现了磁通门信号解算、激励正弦信号发生、D/A、A/D输入/输出串并转换的功能,首先用硬件描述语言（HDL）设计并仿真,然后下载、配置到FPGA中,调试完成后进行实验,通过实时处理双铁芯磁通门传感器探头输出信号对系统进行测试。实验结果证实了系统功能的正确性。闭环结构的采用提高了系统信号梯度线性度,与模拟系统相比,基于数字逻辑的设计温度性能更稳定,更易于小型化,可移植性更强。     

雷达信号处理器远程监控设计与实现

针对传统的雷达信号处理器通过串口实现参数控制的方式的缺点,本文提出了一种基于SOC的以太网高速数据传输方法,主要利用FPGA内部逻辑资源搭建嵌入式系统,移植实时操作系统和网络协议,实现对雷达发射脉冲信号的控制与监控。整个系统在Xilinx的ML507评估板上实现并通过验证,实验结果满足设计要求。