基于FPGA的FFT处理器设计开题报告

 2021-08-08 21:23:01

1. 研究目的与意义

当前,随着高科技的飞速发展和国际经济的迅速向国际一体化迈进,促进了信息开发和信息服务诞生和发展。计算机在功能上日益完善,超大规模集成电路和超高计算机技术突飞猛进,人们来期望最大限度的实现高速,优化,快速实现多种功能。人们通过多年研究及实现表明将模拟信号化数字信号进行处理能达到意想不到的效果。

fft在各种数字信息处理中起着核心作用,其快速算法fft(快速傅里叶变换)在无形通信语音识别图像处理频谱分析等领域有着广泛的应用。在不同应用场合,需要不同性能的fft电路,

很多应用领域需要fft处理器具有高速度,高精度,大容量和实时处理的性能。因此,如何更快速灵活的实现fft显得很重要。

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2. 国内外研究现状分析

FFT在各种数字信息处理中起着核心作用,其快速算法FFT(快速傅里叶变换)在无形通信语音识别图像处理频谱分析等领域有着广泛的应用。需要不同性能的FFT电路,很多应用领域需要FFT处理器具有高速度,高精度,大容量和实时处理的性能。因此,如何更快速灵活的实现FFT显得很重要。本课题实现基于FPGA的FFT电路设计即是实现高速处理信号的目的。

FPGA是近年来广泛应用的超大规模、超高速的可编程逻辑器件,由于其具有高集成度、高速、可编程等优点,大大推动了数字系统设计的单片化和自动化,缩短了单片数字系统的设计周期,提高了设计的灵活性和可靠性,在超高速信号处理和实时测控方面有非常广泛的应用。因此FPGA非常适合实现FFT算法。

3. 研究的基本内容与计划

随着FPGA的出现发展成熟,利用定点运算器以模拟浮标运算来实现FFT电路设计表现出巨大潜力。

针对FFT算法的结构和特点,设计出一种优化的基于FPGA的FFT完整实现方案。该方案采用基-2算法以及单元结构的设计思路,结合碟形运算流图讨论了几种常用的FFT处理器的实现形式,来实现16点8位复数的FFT处理系统。进行模拟仿真,并将仿真结果与matlab仿真值进行比较及误差分析。

4. 研究创新点

fft处理器主要包括以下几个方面:

(1)fft处理器

在本设计中,综合考虑fpga的自身优势和系统的性能要求,选择流水线设计方案。

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