【摘要】： 隨著集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronics Design Automation)成為重要的設(shè)計(jì)方法,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)等許多領(lǐng)域。而且,近年來(lái)門電路數(shù)量和系統(tǒng)復(fù)雜性以指數(shù)倍增加,產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的功能驗(yàn)證也日益重要。現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列是一種半定制電路,也是一種新型可編程器。隨著它的廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展,電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法不斷創(chuàng)新。 離散傅立葉變換(Discrete Fourier Transformation)是數(shù)字信號(hào)分析與處理的重要變換工具,而FFT((Fast Fourier Transformation))是DFT的一種快速算法,是數(shù)字信號(hào)處理的核心技術(shù),廣泛應(yīng)用于語(yǔ)音識(shí)別、圖像處理、雷達(dá)系統(tǒng)、頻譜分析等領(lǐng)域。不同的應(yīng)用場(chǎng)合,需要不同性能的FFT處理器,特別是針對(duì)下一代以FFT為核心技術(shù)的移動(dòng)通信(4G)出現(xiàn),使FFT處理器的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文研究基于FPGA的大規(guī)模可編程邏輯器件的塊浮點(diǎn)FFT的實(shí)現(xiàn)。 首先闡述了FFT的理論基礎(chǔ),根據(jù)FFT算法的特點(diǎn),對(duì)64點(diǎn)FFT硬件電路結(jié)構(gòu)及其工作原理進(jìn)行了研究。詳盡分析了FFT的具體實(shí)現(xiàn),用DIT還是用DIF,而且比較了定點(diǎn)、浮點(diǎn)、塊浮點(diǎn)的優(yōu)劣,闡述了塊浮點(diǎn)的相關(guān)運(yùn)算,最終采用16位塊浮點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算。采用串行數(shù)據(jù)輸入輸出方式,在FPGA內(nèi)部運(yùn)用并行計(jì)算,整體架構(gòu)采用同步時(shí)序設(shè)計(jì)。提出一種新的地址映射算法,簡(jiǎn)單可行。利用旋轉(zhuǎn)因子和乒乓RAM結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),使FFT的運(yùn)行周期大為縮短。 本文以QuartusII 8.0,ModelSim-Altera 6.1g和ModelSim SE 6.2b為軟件平臺(tái),用Verilog語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)64點(diǎn)塊浮點(diǎn)結(jié)構(gòu),并以FPGA芯片Cyclone II EP2C35F484C8為硬件平臺(tái),整體設(shè)計(jì)順利通過功能仿真和時(shí)序仿真。仿真結(jié)果表明其計(jì)算結(jié)果達(dá)到了一定的精度,運(yùn)算速度可以滿足一般實(shí)時(shí)信號(hào)處理的要求。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP332

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2630821