本文關(guān)鍵詞：數(shù)字廣播通信系統(tǒng)中FFT的算法仿真與FPGA實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 快速傅里葉變換 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 基-8頻域抽取 同址運(yùn)算

【摘要】：FFT算法在數(shù)字廣播通信系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)環(huán)節(jié)中具有重要意義。數(shù)字廣播通信系統(tǒng)系統(tǒng)對(duì)FFT處理器有更高性能和更快速度的要求,而高階點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng)性能會(huì)更好,所以在數(shù)字廣播通信系統(tǒng)中,高階點(diǎn)數(shù)的FFT處理器設(shè)計(jì)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。本文提出一種基于FPGA的32K高階點(diǎn)數(shù)按頻率抽取的基-8FFT算法。根據(jù)FFT算法原理以及選用的高階點(diǎn)數(shù),采用按頻率抽取的基-8 FFT算法和順序處理硬件架構(gòu)；根據(jù)按頻率抽取的基-8 FFT算法特點(diǎn)以及硬件結(jié)構(gòu),進(jìn)行基于FPGA的方案設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)主要包括控制模塊、狀態(tài)機(jī)模塊、ROM存儲(chǔ)模塊、地址變換模塊、基8蝶形運(yùn)算模塊和溢出截位模塊,對(duì)每個(gè)功能模塊都進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中采用同址運(yùn)算,對(duì)數(shù)據(jù)地址生成單元進(jìn)行優(yōu)化,使輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)共用同一個(gè)RAM,從而節(jié)約了存儲(chǔ)空間,并且提高了系統(tǒng)效率。本文設(shè)計(jì)的FFT IP核在ALTERA公司的Stratix IV系列EP4SE820H40C3型FPGA開發(fā)板上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。本文使用Matlab進(jìn)行了算法驗(yàn)證,并且開發(fā)板運(yùn)行正常,結(jié)果表明該IP核的功能正確,在保證運(yùn)算精度和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的同時(shí),運(yùn)算速度和硬件資源消耗上都有一定的優(yōu)勢(shì),在數(shù)字廣播通信系統(tǒng)中具有非常好的研究?jī)r(jià)值與應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：快速傅里葉變換 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 基-8頻域抽取 同址運(yùn)算
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN791;TN914
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 FFT算法的發(fā)展動(dòng)態(tài)10-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排14-19
• 1.4.1 課題來(lái)源14-15
• 1.4.2 課題實(shí)現(xiàn)方案15-16
• 1.4.3 本論文的研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.4.4 本論文章節(jié)安排17-19
• 第二章 快速傅里葉變換算法研究與FPGA技術(shù)19-33
• 2.1 離散傅里葉變換19
• 2.2 快速傅里葉變換19-24
• 2.2.1 基2時(shí)域抽取FFT算法20-22
• 2.2.2 基-2頻域抽取FFT算法22-24
• 2.3 基-8頻域抽取FFT算法24-27
• 2.4 FPGA技術(shù)基礎(chǔ)27-31
• 2.4.1 FPGA設(shè)計(jì)流程27-28
• 2.4.2 FPGA設(shè)計(jì)原則28-29
• 2.4.3 硬件描述語(yǔ)言Verilog HDL29-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第三章 FFT系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)33-59
• 3.1 FFT處理器總體設(shè)計(jì)33-35
• 3.2 FFT處理器硬件架構(gòu)35-39
• 3.2.1 順序處理架構(gòu)35-36
• 3.2.2 并行處理架構(gòu)36
• 3.2.3 流水線級(jí)聯(lián)架構(gòu)36-37
• 3.2.4 陣列架構(gòu)37-38
• 3.2.5 FFT處理器架構(gòu)的選擇38-39
• 3.3 地址變換模塊39-46
• 3.3.1 RAM讀寫地址變換39-45
• 3.3.2 旋轉(zhuǎn)因子地址45-46
• 3.4 基-8蝶形運(yùn)算模塊46-49
• 3.5 狀態(tài)機(jī)模塊49-51
• 3.6 ROM存儲(chǔ)器模塊51-54
• 3.7 控制模塊54-55
• 3.8 溢出截位模塊55-57
• 3.9 本章小結(jié)57-59
• 第四章 FFT處理器系統(tǒng)測(cè)試59-69
• 4.1 系統(tǒng)總體測(cè)試方案59-60
• 4.2 系統(tǒng)功能驗(yàn)證60-64
• 4.3 FFT處理器占用資源分析64-65
• 4.4 FPGA上板驗(yàn)證65-67
• 4.5 本章小結(jié)67-69
• 第五章 總結(jié)與展望69-71
• 致謝71-73
• 參考文獻(xiàn)73-75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：967295