随着依赖电池的无线通信系统和个人电脑计算设备的广泛应用,低功耗已经成为数字信号处理设计的关键问题。因此,集成电路设计师在整个设计过程中,不仅要考虑他们的决定对速度和面积性能的影响,还必须考虑对功耗的影响。低功耗设计大致分为系统级、行为级、RTL级、逻辑级、版图级五个层次。按照自顶向下的电路设计方法,在不同设计层次上对功耗进行优化时,改善的程度是不同的,设计层次越高,优化所能达到的效果越好。关于VLSL功耗估计方法和EDA工具较多,本文是针对可编程逻辑而有所不同,本文介绍了FPGA的结构和基于FPGA的开发工具,研究和分析了低功耗设计的背景、功耗的组成和降低功耗的方法途径,对各个层次的低功耗设计技术进行了研究和分析,并给出了FPGA的功耗优化技术。本论文将DSP系统级算法的定点化作为功耗优化的主要研究对象,介绍了定点化的一般流程和转换工具,并重点阐述了一种保证精度的快速位宽优化方法。本论文提出了一种基于Xilinx FPGA的DSP系统的能够提供详细功耗分布的自动化功耗分析方法,研究了系统级参数时钟频率、资源利用率和反转概率的功耗灵敏度。此外,以一些常见的DSP标准电路为输入,研究了随集成电路工艺进步对功耗分布的影响。论文的研究结果对集成电路的功耗分析和低功耗设计具有重要的指导意义。