1. 研究目的与意义
快速傅里叶变换是数字信号处理的的关键系统之一。
本课题,有助于使学生了解FFT的工作原理、主要性能参数的物理意义和实现方法,巩固深化数字信号处理理论,掌握相关仿真工具的使用与实际制作实现,提高工程设计能力,提高其学术水平和专业技术水平。
2. 国内外研究现状分析
本文设计是目前国内外较流行的设计方法。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容: 研究快速傅里叶变换(FFT)的原理与应用,基于仿真工具,根据性能指标要求设计一个快速傅里叶变换系统,进行必要的理论分析,仿真结果呈现和性能分析,然后该系统的制作实现。 快速傅立叶变换(FFT)作为时域和频域转换的基本运算,是数字谱分析的必要前提。传统的FFT使用软件或DSP实现,高速处理时实时性较难满足。FPGA是直接由硬件实现的,其内部结构规则简单,通常可以容纳很多相同的运算单元,因此FPGA在作指定运算时,速度会远远高于通用的DSP芯片。FFT运算结构相对比较简单和固定,适于用FPGA进行硬件实现,并且能兼顾速度及灵活性。本文用一种通用的可以在FPGA上实现FFT变换的方法,设计复数乘法器为核心的FFT算法中的基-2蝶形运算单元。整个模块采用基-2时域抽取,顺序输入,逆序输出的方法。设计完成的系统能够在保证运算精度和实现复杂度的同时,切实可行地完成设计的总体要求。 仿真结果呈现:用Matlab、Modelsim或Quartus II 等仿真工具呈现仿真结果。 实测结果及分析:呈现数字示波器内置的FFT测试结果,并做误差分析。
研究计划: 1.准备工作阶段:阅读关资料,了解研究课题的相关基本知识(2014.1.21~2014.2.15)。 2.分析研究阶段:方案设计、电路仿真设计测试等。 (2014.2.16~2014.4.30)。 3.撰写毕业论文阶段:根据笔记和手稿整理并撰写论文;(2014.5.1~2014.5.15) 4.交审毕业论文阶段:答辩阶段:交论文,审核,准备答辩。(2014.5.16~2014.5.25) |
4. 研究创新点
本论文重点研究快速傅里叶变换系统FPGA的设计。
