快速傅里叶变换广泛地应用于数字信号处理(DSP),尤其是二维快速傅里叶变换(2D-FFT)在成像技术的光谱和频域分析中有重要的应用,如图像数字水印、指纹识别、合成孔径雷达成像处理以及医学成像等。随着所需处理的数字信号量的增加,对2D-FFT性能和实时性的要求也越来越高。目前2D-FFT算法的实现多局限于专用集成电路与DSP,但这两种实现方式都存在着某种不足。当前,为满足应用需求,弥补前两种实现方式的不足,采用速度更快、重构性好的FPGA实现具有并行特征的2D-FFT算法,己成为国内外研究的热点。本设计追逐热点研究,探索在FPGA上实现高性能的2D-FFT处理器,并将所设计的2D-FFT处理单元封装成IP核,采用自定义组件的方式添加进SOPC系统中,并添加相关的系统组件如Nios Ⅱ软核、SDRAM等来实现一个可裁剪、可扩充、可升级的2D-FFT处理系统。在FPGA底层设计中,采用蝶形单元与CORDIC算法设计实现FFT处理单元,并采用乒乓倒换的方式实现矩阵转置,再用这两个关键模块组合成所需的2D-FFT处理模块,参照最新Avalon总线标准对其进行模块封装以利于采用自定义组件方法集成进SOPC系统。该系统在Quartus Ⅱ8.0开发平台中进行最终的布局布线,经过专业仿真工且ModelSim进行仿真和测试后,下载到Altera公司的所提供的开发板DE2上进行实物验证。并将最终实物验证结果与Matlab函数处理结果来对比,最后结果表明本设计具有运行稳定,速度快,占用资源少等优点,具有很好的应用前景。