随着通信和电子技术的发展，数字信号处理技术广泛的应用于多媒体、语音、图像处理、通信等多个领域。傅立叶变换(DFT)算法是数字信号处理的关键算法之一。当N很大的时候，快速傅立叶变化(FFT)可以极大的减少DFT的运算量，因此对FFT算法及其实现方法的研究具有很强的理论和现实意义。FFT的实现方法分软件实现和硬件实现两类，高速实时FFT的实现以硬件实现方法为主，具体又分为ASIC方法、FPGA方法、DSP方法和通用处理机方法(GPP)等。从处理速度、芯片面积和功耗等几方面考虑，ASIC方法性能最好，FPGA方法次之。 本文分析比较了基-2和基-4FFT算法的特点，在低功耗、速度和面积各方面做了综合考虑，选择基-4FFT作为实现硬件的算法。以16点FFT处理器的硬件设计为切入点，采用了基-4按时间抽取FFT算法，完成了16点，32bit位长，定点数FFT的设计。核心部分的碟形处理单元采用32位Booth算法乘法器，并使用三级流水线及四路并行数据处理。 本设计中的FFT处理器系统主要包括：FFT碟形处理器、碟形处理器输入输出寄存器、数据存储器(RAM和ROM)、地址产生器、控制器。FFT控制器使用FSM(有限状态机)实现，整个FFT系统在控制器的作用下协调工作的，控制器分别控制系统的运算器部分和I/O缓存部分并行进行运算和数据输入输出工作。 本文对FFT系统做了深入的研究，对系统划分的各个模块使用VerilogHDL进行编码设计，并使用仿真工具Modelsim对各个模块的代码进行功能验证，对整个系统整合后的代码也进行了功能验证。结果表明整个系统能够在控制器的控制下，数据计算和数据通信操作协调一致，数据处理的结果和MATLAB的运算结果进行了比较，精度符合要求。系统功能验证正确后，对其中的关键运算模块采用Synopsys DC进行逻辑综合。 论文的主要T作集中在FFT数字处理芯片的前端设计上，整个设计在低功耗、速度和面积各方面做了综合考虑，代码具有良好的可综合性。论文为今后扩展大点数、低功耗、高性能FFT处理器打下了良好的基础。