本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種基于CORDIC算法的高速可配置FFT處理器,用于星載合成孔徑雷達(dá)（SAR）星上數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)自主處理系統(tǒng)。SAR系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)量、運(yùn)算量都非常巨大,并要求達(dá)到準(zhǔn)實(shí)時(shí)甚至全實(shí)時(shí)的成像處理速度,因此對(duì)FFT處理器提出了高速、實(shí)時(shí)、大點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算要求。本文所設(shè)計(jì)的FFT處理器能夠計(jì)算64～8K共8種點(diǎn)數(shù)的復(fù)數(shù)FFT運(yùn)算,其實(shí)部、虛部均為16bits。采用CORDIC算法實(shí)現(xiàn)FFT的復(fù)數(shù)乘法,將復(fù)雜的乘法運(yùn)算用一系列簡單的加法、移位操作來實(shí)現(xiàn),從而降低了運(yùn)算設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,提高了電路的工作頻率。采用四個(gè)基4蝶形單元并行處理的結(jié)構(gòu),內(nèi)部為流水線的工作方式,有效提高了FFT處理器的運(yùn)算速度。為實(shí)現(xiàn)對(duì)采樣信號(hào)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理,使用了乒乓RAM結(jié)構(gòu)和內(nèi)部倍頻的方式。運(yùn)算數(shù)據(jù)采用塊浮點(diǎn)格式,增大了數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍,有效解決了FFT中的數(shù)據(jù)溢出問題,以相當(dāng)于定點(diǎn)格式的資源和運(yùn)算量達(dá)到了更高的計(jì)算精度。在CORDIC乘法器設(shè)計(jì)中,本文提出了一種簡單便捷的旋轉(zhuǎn)因子產(chǎn)生方法,無需額外的ROM進(jìn)行存儲(chǔ),節(jié)省了大量的硬件資源。為實(shí)現(xiàn)16個(gè)數(shù)據(jù)并行讀寫,采用SRAM分塊的思想,提出了一種適合16點(diǎn)并行讀寫的... 

【文章來源】：南開大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SAR成像原理圖

(2.718logZN一2)N+2為了清晰地看出它們?cè)谶\(yùn)算量上的差異，將表中數(shù)據(jù)在Matlab中做圖，如圖2.n所示。森如哀圖2.n幾種蝶形算法的運(yùn)算量比較從圖中不難看出:從基2到基4，乘法、加法的運(yùn)算次數(shù)都發(fā)生了比較大的改變，而從基4到基8，乘法運(yùn)算次數(shù)減少較為明顯，加法運(yùn)算次數(shù)改變幅度不大，而從基8到基16，乘法、加法的運(yùn)算量幾乎相同。在以上這些算法中，基2算法顯然是最容易控制的，硬件實(shí)現(xiàn)最簡單，基4算法的控制相對(duì)復(fù)雜一些，但仍然具有和基2算法的可類比性。而基8與基16算法的控制復(fù)雜度與基4相比

基4算法在FFT處理實(shí)現(xiàn)中具有最高的性價(jià)比，因此在本設(shè)計(jì)中將采用基4DIT-FFT算法實(shí)現(xiàn)蝶形單元運(yùn)算。基4算法較基2算法運(yùn)算量減小的比例如圖2.12所示，圖中y軸為基4算

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3421561