【摘 要】
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快速傅立叶变换(FFT)作为时域与频域转换的基本工具,正被广泛应用于检测、通信、图像处理和多媒体等领域。而浮点FFT算法的FPGA实现正成为新的研究热点,受到了广泛关注。论文
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快速傅立叶变换(FFT)作为时域与频域转换的基本工具,正被广泛应用于检测、通信、图像处理和多媒体等领域。而浮点FFT算法的FPGA实现正成为新的研究热点,受到了广泛关注。论文首先分析了多种FFT算法以及算法的硬件实现结构,并选择按时间抽选基-2算法作为本课题的目标算法,同时采用单蝶形顺序处理结构实现浮点FFT处理器。随后,论文介绍了浮点乘法器和浮点加减法器的硬件结构设计。其中采用了高速定点乘法器、快速前导零检测逻辑等几种新技术,并使用了流水线设计思想。在此基础上,论文介绍了FFT整体结构设计,包括结构改进的蝶形运算单元、存储单元和地址发生单元等模块。设计在FPGA硬件平台上进行了详细的测试分析。结果表明,系统实现了较高的运算精度,可稳定运行在50MHz的频率,完成一帧256点浮点复数数据的FFT运算共需时约81.92μs。相比通用DSP和单片机实现在性能方面具有一定的优势。
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