何健标

(深圳职业技术学院电信学院通信系　深圳　518055)



基于FPGA的可配置FFT处理器*

何健标

(深圳职业技术学院电信学院通信系深圳518055)

摘要FFT是常用的数字信号处理方法，论文提出了一种基于FPGA平台的可配置FFT处理器设计方法。该方法采用基2多路延时转接器的流水线结构，由L个可配置的基2运算模块级联组成，不同位置的基2运算模块根据位置配置信息控制数据缓存的读取地址实现基2蝶形运算。FFT处理器基于Verilog语言进行模块化设计，并在Altera公司的Cyclone IV器件上实现。

关键词快速傅里叶变换; 多路延时转接器; 流水线; 现场可编程逻辑门阵列

Class NumberTP391

1引言

快速傅立叶变换(FFT)是离散傅立叶变换(DFT)的快速实现方法，广泛用于功率谱估计[1]、频谱分析[2]、相关卷积[3]、图像数据压缩[4]和多载波调制解调[5]等数字信号处理过程。

目前FFT的实现可采用专用集成电路(Asic)、数字信号处理器(DSP)[6]和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)[7]三种方式，其中Asic方式成本低性能好，但缺乏灵活性，无法针对特定应用进行配置；DSP方式实现灵活，但其软件实现的方式限于串行处理架构，不适合高速FFT运算的应用；在FPGA芯片上实现FFT运算，可采用基于流水线的高速硬件电路保证计算处理能力，同时通过硬件可编程特性保证设计的灵活性。

基于FPGA实现FFT运算的硬件结构包括流水线结构、递归结构以及全并行结构[8]。递归结构所占硬件资源最少，但只有一个运算单元，实时性最差；全并行结构处理速度最快，但硬件资源开销太大，一般极少采用；……