超高速快速傅立叶变换的实现

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随着现代科技的发展，快速傅里叶变换(FFT)技术现已成为数字信号处理强有力的工具，广泛地应用于雷达、声纳、通信等领城。FFT的实现手段主要包括：通用计算机、通用数字信号处理芯片和FPGA。目前使用AD公司的DSP器件TS101在实现256点FFT变换时，其数据吞吐率为58MHz，使用Altera公司的IP核实现相同点数的变换时，其数据吞吐率也只有337MHz。相对与现在某些雷达信号处理领域，对FFT变换上GHz吞吐率的要求来说，上述两种实现方法显然不能满足要求。在这种背景下，本课题采用现场可编程门阵列(FPGA)，设计实现了一种超高速FFT处理器。目前，使用FPGA实现FFT多采用基2和基4结构，随着FPGA规模的不断扩大，使采用更高基数实现FFT变换成为可能。本课题就是采用Altera公司的StratixⅡ芯片完成了基16-FFT处理器的设计。在设计实现过程中，以基2-FFT搭建基16-FFT的运算核，合理安排时序，解决了碟形运算、数据传输和存储操作协调一致的问题。由于采用流水线工作方式，使整个系统的数据交换和处理速度得以很大提高。本设计实现了4096点和256点的变换，两个内部运算时钟都可以达到100MHz以上，其中256点变换的数据吞吐率高达1.36GHz。

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作者
刘小明;
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作者单位

合肥工业大学;

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授予单位合肥工业大学;
学科信号与信息处理
授予学位硕士
导师姓名吴曼青;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类雷达设备、雷达站;
关键词
快速傅里叶变换; 现场可编程门阵列; 数字信号处理; 流水线; 雷达信号处理;

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