高速并行FFT的FPGA实现

简要介绍了 FFT的分类,对比了其结构特点及实现复杂度,结合项目实现的需求,从中选择了一种适合 FP-GA高速并行实现的算法。在此基础上,推导了20点 FFT的实现方式,并且根据实际需求,可以采用此方法设计多种非基2FFT实现,甚至通过级联可完成大点数 FFT的设计实现,具有模块化、灵活可变的特点。结合 MATLAB仿真对FPGA实现结果进行了对比分析,并以图形化方式显示了对比结果,说明了方法可行、有效。     

用FPGA实现FFT算法

引言 DFT（Discrete Fourier Transformation）是数字信号分析与处理如图形、语音及图像等领域的重要变换工具,直接计算DFT的计算量与变换区间长度N的平方成正比。当N较大时,因计算量太大,直接用DFT算法进行谱分析和信号的实时处理是不切实际的。快速傅立叶变换（Fast FourierTransformation,简称FFT）使DFT运算效率提高1～2个数量级。其原因是当N较大时,对DFT进行了基4和基2分解运算。FFT算法除了必需的数据存储器ram和旋转因子rom外,仍需较复杂的运算和控制电路单元,即使现在,实现长点数的FFT仍然是很困难。本文提出的FFT实现算法是基于FPGA之上的,算法完成对一个序列的FFT计算,完全由脉冲解发,外部只输入一脉冲头和输入数据,便可以得到该脉冲头作为起始标志的N点FFT输出结果。由于使用了双     

FFT校频技术及其FPGA实现

介绍了一种在点对点的突发通信中的校频技术-FFT校频，并给出了用Xilinx公司Virtex-Ⅱ系列FPGA采用递归结构完成一种浮点FFT处理器完成校频的设计方案。实验表明，采用这种技术能实现较精确的频偏校正．     

基于CORDIC的一种高速实时定点FFT的FPGA实现

本文论述了一种利用CORDIC算法在FPGA上实现高速实时定点FFF的设计方案。利用CORDIC算法来实现复数乘法，与使用乘法器相比降低了系统的资源占用率，提高了系统速度[1]。设计基于基4时序抽取FFT算法，采用双端口内置RAM和流水线串行工作方式。本设计针对256点、24位长数据进行运算，在XilnxSpartan2E系列的xc2s300e器件下载验证通过，完成一次运算约为12μs，可运用于高速DSP、数字签名算法等对速度要求高的领域。     

实数二维FFT及其改进算法的FPGA实现

近些年来,一些工程对于快速傅里叶变换(FFT)的计算时间提出了更高的要求,现有的FFT实现方法已不能满足需求,从而制约了工程性能指标的提高。针对这个问题,提出了一种可并行处理FFT的二维算法以及其改进方法,并利用现场可编程门阵列(FPGA)加以实现。仿真和试验结果表明,该方法准确可靠,易于硬件实现,运算速度快,大大减小了计算FFT的时间,满足了工程需要。     

FFT算法的一种FPGA实现

FFT运算在OFDM系统中起调制和解调的作用。针对OFDM系统中FFT运算的要求，研究了一种易于FPGA实现的FFT处理器的硬件结构。接收单元采用乒乓RAM结构，扩大了数据吞吐量。中间数据缓存单元采用双口RAM，减少了访问RAM的时钟消耗。计算单元采用基2算法，流水线结构，可在4个时钟后连续输出运算结果。各个单元协调一致的并行工作，提高了系统时钟频率，达到了高速处理。采用块浮点机制，动态扩大数据范围，在速度和精度之间得到折衷。模块化设计，易于实现更多点数的FFT运算。     

基于高速FFT结构的频域抗干扰算法的FPGA实现

提出了一种基于高速FFT结构的算法硬件设计与实现,FFT采用基4算法,旋转因子采用CORDIC算法生成,节省了存储资源,最后在硬件平台上测试,取得了很好的抗干扰效果.     

基于FPGA流水线结构并行FFT的设计与实现

根据实时信号处理的需求,提出了一种基于FPGA的512点流水线结构快速傅里叶变换(FFT)的设计方案,采用4个蝶形单元并行处理,在Xilinx公司的Virtex7系列的FPGA上完成设计.处理器将基2算法与基4算法相结合,蝶形运算时把乘法器IP核的旋转因子输入端固定为常数,而中间结果用FIFO缓存.采用硬件描述语言verilog完成设计,并进行综合、布局布线,测试结果与MATLAB仿真结果相吻合.     

基于FPGA的FFT处理器设计

给出了一种64点FFT的FPGA实现方法.用该方法实现的FFT处理器由于采用流水线结构,其存储和读写可同时进行,并能及时输出结果.文中同时给出了基于Verilog语言的modelsim软件仿真结果.     

基于FPGA的频谱分析系统的设计与实现

设计与实现了一种以FPGA为核心的实时频谱分析系统。系统包含"实时频谱监测"和"实时频谱仪"2种频谱分析模式。"实时频谱监测"模式采用FFT算法设计实现,用于对信号的实时监测;"实时频谱仪"模式采用DFT算法设计实现,用于信号的细致分析。实验证明,系统充分利用了FPGA芯片的资源,具有实时性好、频谱分析参数可调、多通道循环切换分析等特点。目前该系统已成功应用于HFC双向网络反向通道噪声的频谱分析和监测之中。     

基于FPGA的FFT/IFFT处理器的实现

提出一种利用并行算法来实现FFT（快速傅里叶变换）及其逆变换IFFT（快速傅里叶逆变换）的设计方法。该处理器可由用户动态配置成64、256、1024点复数FFT或其逆变换IFFT。     

基于FPGA的快速傅立叶变换

在对FFT(快速傅立叶变换 )算法进行研究的基础上 ,描述了用FPGA实现FFT的方法 ,并对其中的整体结构、蝶形单元及性能等进行了分析。     

FFT算法的FPGA实现

在信号处理中,FFT占有很重要的位置,其运算时间影响整个系统的性能。传统的实现方法速度很慢,难以满足信号处理的实时性要求。针对这个问题,本文研究了基于FPGA芯片的FFT算法,把FFT算法对实时性的要求和FPGA芯片设计的灵活性结合起来,采用Alter公司的CycloneⅡ系列FPGA芯片EP2C35F672C8,用VHDL语言编程,最后分别使用Quartus Ⅱ和Matlab软件开发工具验证实现。     

用FPGA实现快速傅立叶变换

介绍了一种基于FPGA的FFT算法的实现方法。用VHDL语言完成系统设计描述，经过编译、综合和下载，给出了仿真测试的结果。在FPGA芯片上运行的兀叩算法具有速度快和抗干扰能力强的硬件实现的优点；用VHDL语言实现的基于FPGA的FFT算法具有很好的可移植性，可以重复使用，从而大大提高了设计效率。     

具有蝶型单元的FFT在FPGA上的实现

描述了一种使用FPGA实现FFT处理器的方法,基于按时间抽取(DIT)基-4算法,采用4组RAM并行为蝶型单元提供数据,使用交换器对数据进行重行排序.实验结果表明,该方案保证了运算正确性、运算精度和实现复杂度.提出了两种改进的设计思路及方法,使处理器可以获得更高的处理速度.     

基于FPGA IP核的FFT实现

对于FFT而言,很多领域都提出了其高速实时运算的要求.利用FFT IP核实现FFT算法,并在Cyclone Ⅱ系列的EP2C70F896C8器件上设计出处理速度为69.58 MHz的24位512点复数FFT处理器需29.3 μs,该方法具有效率高、速度快、周期短、灵活性强等特点.仿真结果表明此方法具有良好性能.     

基于FPGA的FFT算法硬件实现

设计了一种基于FPGA的1 024点16位FFT算法,采用了基4蝶形算法和流水线处理方式,提高了系统的处理速度,改善了系统的性能。提出了先进行前一级4点蝶形运算,再进行本级与旋转因子复乘运算的结构,合理地利用了硬件资源。对系统划分的各个模块使用Verilog HDL进行编码设计。对整个系统整合后的代码进行功能验证之后,采用Quartus Ⅱ与Matlab进行联合仿真,其结果是一致的。该系统既有DSP器件实现的灵活性又有专用FFT芯片实现的高速数据吞吐能力,在数字信号处理领域有广泛应用。     

（论坛）基于低成本FPGA的FFT设计实现

摘 要： 介绍一种采用FPGA计算2048点10bit块浮点的FFT的硬件实现方法。本设计采用递归结构实现FFT处理模块,硬件资源消耗少;采用块浮点算法实现蝶形运算中的乘加运算,有很好的速度和精度;根据旋转因子特性减少50%的ROM资源。同时,本算法在高频带内幅值和频率检测更加精确。