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。     

基12FFT算法

对N=12~M点DFT,本文介绍了一个基12FFT算法,该算法只有3.952N.log_2N次实数运算。     

FFT算法在OFDM中的应用研究与设计

针对当前高速数据传输技术中多径效应,符号间干扰的缺陷,提出了正交频分复用（OFDM）系统的设计方案。该方案利用快速傅里叶变换FFT实现调制和解调。这里以Quartus Ⅱ为平台用VHDL语言编程实现各模块,设计了FFT处理器。通过综合仿真和时序分析与MATLAB仿真结果比较验证其正确可行。该系统可以解决高速信息流在信道中的传输问题,可以有效地对抗多径效应,消除符号间干扰,实现数据的高速传输。     

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。     

FDM调制解调中高速（I）FFT硬件设计

提出了一种64点，512点和1024点（I）FFT（（逆）快速傅里叶变换）的硬件实现方法，适合应用在正交频分复用（OFDM）系统中，实现时采用了16位精度的复数来表示输入输出数据。该算法在运算过程去除了所有的乘法器在运算过程中没有使用乘法器，使得运算速度得到较大地提高。     

DMB-T系统中FFT模块的设计与实现

介绍了地面数字多媒体/电视广播传播系统(DMB-T)中3 780点FFT模块的重要作用.考虑到不适合直接利用现已成熟的基-2和基-4的算法,提出一种全并行流水结构的3 780点FFT的设计和实现方案.该方案采用WFTA算法和PFA算法,把3780分解为7×9×5×4×3共5级的流水线结构.通过对整个系统的仿真与硬件实现,证明该方案性能上能够满足TDS-OFDM系统的信噪比要求.     

一种改进型基-8 FFT算法及其ASIC实现

本文在介绍传统FFT原理和流程的基础上，根据具体应用要求，结合基-4算法的长处，对传统基-8FFT的结构做了改进，并用ASIC实现了一个12位64点复数FFT的计算。布线后门级模型的仿真验证了改进后的结构不但计算正确，而且效率有显著的提高。论文最后简单总结了改进后12位64点复数FFT专用电路目前已经达到的性能指标。     

基于IP核的FPGA FFT算法模块的设计与实现

介绍了一种基于IP核的FFT算法的设计与实现方法。FFT IP核允许设置不同的计算参数与结构,可以方便灵活地实现FFT算法。详细分析了FFT IP核的各个参数的意义。研究结果表明,应用FFT IP核能够设计出符合不同性能要求的高性能的傅里叶变换处理模块,缩短开发周期,节约成本。     

低成本可调FFT处理器的超大规模集成电路设计

文章提出了一种以基-22／23为基础的流水线结构,用以实现低成本、超大规模集成电路（VLSI）的快速傅里叶变换（FFT）处理器设计。该处理器在减少普通复数乘法器级数的同时,通过单路延时反馈（SDF）存取方式,以最少的存储字来获得FFT结果。对于数据通路,我们采用了混合浮点的数据缩放方式,在保证信噪比的同时,降低了数据长...     

数字信号处理器中FFT的实现

本文深入探讨了FFT算法的特点,并对FFT算法在DSP上的实现方法进行了详细的分析.通过分析阐述并总结了利用DSP实现FFT算法的步骤及规律.     

高吞吐率双模浮点可重构FFT处理器设计实现

高吞吐浮点可灵活重构的快速傅里叶变换(FFT)处理器可满足尖端雷达实时成像和高精度科学计算等多种应用需求。与定点FFT相比,浮点运算复杂度更高,使得浮点型FFT的运算吞吐率与其实现面积、功耗之间的矛盾问题尤为突出。鉴于此,为降低运算复杂度,首先将大点数FFT分解成若干个小点数基2^k 级联子级实现,提出分别针对128/256/512/1024/2048点FFT的优化混合基算法。同时,结合所提出同时支持单通道单精度和双通道半精度两种浮点模式的新型融合加减与点乘运算单元,首次提出一款高吞吐率双模浮点可变点FFT处理器结构,并在28 nm标准CMOS工艺下进行设计并实现。实验结果表明,单通道单精度和双通道半精度浮点两种模式下的运算吞吐率和输出平均信号量化噪声比分别为3.478 GSample/s, 135 dB和6.957 GSample/s, 60 dB。归一化吞吐率面积比相比于现有其他浮点FFT实现可提高约12倍。     

一种低复杂度的通用FFT处理器

利用R22SDF算法的低复杂度的特点,在其基础上演变出一种通用的FFT算法.该方法可适用于所有的2n点FFT运算.该算法采用流水线结构,以满足数据实时性处理的要求.     

一种短波衰落信道下FSK信号FFT解调方法

对传统FSK信号的多种解调方法进行了简单介绍,在短波衰落信道下,由于多径和衰落的影响,其解调性能严重恶化,甚至不能得到正确的比特流。提出了一种基于时频域的FFT的FSK信号解调方法,利用FSK信号不同频率点处的功率谱峰值进行检测判决,并详细介绍了其实现方法。对其在高斯白噪声下的性能进行了仿真,性能与非相干包络解调理论性能相当,而对衰落信号,相比其他解调方法,此解调方法也可以给出较好的解调效果,适用于工程应用。     

基于循环谱对称性的新型频谱判决算法

采用循环平稳信号特性检测法能够更好地分辨出不同的调制信号,其对噪声具有很好的抑制,但在循环频谱工程上使用存在数据截断效应,它会降低频谱感知的检测概率,结合频谱已有的频谱搜索策略,提出了一种新的频谱判决算法,利用相对偏差、双门限和权重来对抗传统算法上方差的差值抖动问题。在使用FPGA搭建的硬件测试系统下,证明与传统算法相比,提出的算法大大提高了单节点的检测概率。     

快速傅立叶变换算法概述

快速傅立叶变换(FFT)属于数字信号处理中最基础的运算,已广泛应用于通讯、医学电子学、雷达和射电天文学等领域。本文对FFT的主要算法作了概述,并对其特性和运算工作量进行了分析和对比,期望对快速傅立叶变换算法有一个清晰的认识。     

一种高性能FFT处理器的VLSI结构设计

针对高速数字信号处理的特点,研究了一种高性能FFT处理器的硬件结构。计算单元采用基4并行算法,使得基4碟形运算可以在一个时钟周期内完成,极大地提高了计算速度。根据该硬件结构,使用硬件描述语言和采用自顶向下的设计方法,完成了FFT处理器的电路设计。经硬件验证,达到设计要求。在系统时钟频率为100MHz时,1024点复数FFT的计算时间为12.8μs。     

An Area-Efficient Design of Variable-Length Fast Fourier Transform Processor

Fast Fourier transform (FFT) plays an important role in the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication systems. In this paper, we propose an area-efficient design of variable-length FFT processor which can perform various FFT lengths of 512/1,024/2,048/4,096/8,192 points used in OFDM-based communication systems, such as digital audio broadcasting (DAB), digital video broadcasting-terrestrial (DVB-T) and digital video broadcasting-handheld (DVB-H). To reduce computational complexity and chip area, we develop a new variable-length FFT architecture by devising a mixed-radix algorithm that consist of radix-2, radix-2² and radix-2/4/8 algorithms and optimizing the realization by substructure sharing. Based on this architecture, an area-efficient design of variable-length FFT processor is presented. By synthesized using the UMC 0.18 μm process, the area of the processor is 2.9 mm² and the 8,192-point FFT can be performed correctly up to 50 MHz with power consumption 823 mW under a 1.8 V supply voltage.

基于FFT特性增加相位序列的变换选择性映射方法

本文提出了基于傅立叶变换(FFT)特性的变换选择性映射(T-SLM)方法.该方法利用已产生的相位序列和FFT的频域循环移位特性、线性特性及其联合特性构造出了T1、T2和T21三种变换以产生新的相位序列,增加更多交替的OFDM信号序列,而不是通过增加IFFT运算产生更多的备选信号序列;同时分析给出了反映文中各种SLM和T...     

基于FFT的两种伪码快速捕获方案的研究与实现

该文提出两种基于FFT的伪码快速捕获方案,一种是基于分数倍采样率转换器的快捕方案;另一种是基于抽取器的快捕方案。两种伪码快捕电路均利用设计复用技术使硬件规模大幅减少;采用并行设计使系统的运算速度大大提高;采用块浮点算法以提高动态范围和运算精度。两种快捕电路均由一块FPGA实现。仿真和测试结果表明,基于分数倍采样率转换器的快捕电路与基于抽取器的快捕电路相比,占用的硬件资源较大,但是捕获精度更高。