基于FPGA的FFT硬件加速器和开发板设计

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:miss3yoyo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
快速傅里叶变换(FFT)在数字信号处理中起着至关重要的作用,随着FFT在雷达信号处理、信息通信等应用领域上的不断普及,FFT被要求拥有不同的实现算法和实现架构,其应用不断地向高吞吐率、高精度、实时性强和通用性高等方向发展,特别是正交频分复用(OFDM)技术的兴起对FFT处理器的灵活性提出了更高的要求。因此研究和设计出高速、高精度、通用性强的FFT硬件加速器或处理器具有很强的实际意义。本文详细阐述了一种混合基FFT硬件加速器的设计以及实现,通过对FFT的不同算法和硬件实现结构的分析比较,选择混合基(Radix-2/4)FFT算法和SDF流水线的硬件结构来实现可变点FFT硬件加速器。在算法设计上选择Radix-4FFT算法为主体,Radix-2算法为辅,这减少了FFT的乘法运算量,同时还提高了 FFT的运算精度。此外本文还改进了 Radix-4算法的SDF结构,进一步优化了加速器设计,降低了控制程序的复杂度。在结构设计上选择采用SDF流水线结构,这种实现方式可以利用相对较少的硬件资源设计出实时处理能力强的FFT硬件加速器。为了获得加速器的通用性,该加速器支持可变点数配置,通过配置模式选择寄存器的值可以让该加速器工作在64、128、256、512和1024点模式下。同时为了提高资源的利用率,每条反馈路径被设计成了可以工作在全深度和半深度两种工作模式下。此外,同一个ROM中存储的旋转因子可以为两种不同的点数模式复用,同时ROM的寻址计数器也可以复用;最后一级Radix-4算法蝶形可以配置成Radix-2算法蝶形;整序模块中RAM的读写寻址共用同一个寻址计数器等等都体现资源复用的设计思想。MATLAB和ISim的联合仿真证明了本加速器可以得到正确的计算结果,其信噪比(SNR)达到139dB以上,综合结果显示该加速器在Virtex-7 XC7VX485T FPGA中的工作频率可以达到287MHz,1024点FFT的处理时间在11us内,可以满足信号实时处理的要求。
其他文献
联合国“人居三”的《新城市议程》中明确提出“创造可持续、安全和门槛低的城市交通”,重点关注了公共交通及非机动车优化,而公共交通导向开发(TOD)更是增加了人群主体的公平内涵,从纯粹的效率导向转变为更为综合的效益导向。对于弱势群体的关注、社会的公平都要求我们更多地将公共交通纳入可达性研究中。本研究从公共交通可达性的理论构建到实证分析两个核心部分展开,旨在深化公共交通可达性研究,同时为实现真正的公交优
一直以来,领导方式与员工行为的关系研究都是组织管理研究领域中的重要内容,研究者们基于特定社会背景提出相应的领导方式,以期激发员工符合企业期望的行为。新时代背景下我国组织环境呈现出了新的特征,一方面,随着物质生活水平和精神文明程度的提高,员工在工作场所中的价值不断凸显,“以人为本”管理思想下平等开放的“自下而上”式领导方式成为现阶段研究重点;另一方面,面对复杂多变的生存环境,创新成为了企业快速响应变
学位
学位
学位
随着经济的发展,社会需求的扩大,经济生产中的上下游供应链关系越来越成为企业关注的焦点。与此相对应,银行的供应链金融产品,作为目前商业银行新兴的融资手段,以其风险小、速度快、成本低的优势,越来越成为市场上的主流产品。国内各家商业银行为了加强与优质客户的合作关系,抢占业务发展新的“制高点”,基于各家银行的发展特点,开发出较多的供应链金融产品和服务方案,解决企业融资难、融资贵的问题。供应链金融是指依托供
随着移动互联网的不断发展,全球的网民数量日益增多,上网设备也越来越多样化。人们对WIFI的需求越来越大,因此他们希望随时随地都能够接收到WIFI信号连接上WIFI热点。同时WIFI热点所蕴含的商机也逐渐被商家所发现。本文提出基于WIFI热点的商户服务系统的建设。本文采用了基于MVC模式的体系结构,使用了三层架构,融合了 Spring MVC和MyBatis以及Dubbo等技术实现了基于WIFI热点
阿里云数据库团队旨向客户提供一站式的数据库解决方案,同时为了满足客户的自部署、自运维能力,开发了自动化部署子系统。阿里云数据库服务包括了Mysql、MongoDB、Redis等涵盖了关系型和非关系型的数据库以及相关数据库高可用、binlog日志的服务。部署系统提供客户部署上述服务的能力,同时部署系统能够提供简单的服务运维操作。本文主要工作:1.总结现有的部署系统的设计与实现,分析阿里云数据库团队对
随着人们对旅游需求的不断增加,以及支付方式的改变,带动了在线旅游消费市场的快速发展,以携程网、驴妈妈等为代表的旅游网站已成为重要的旅游信息传播平台。口碑的好坏会对景区的发展带来正面或负面的影响,消费者可以从评论中了解到产品或服务的信息,由于网络的便利性,口碑经过不断的传播,影响作用会不断扩大。新疆地处亚欧大陆的中心,有着悠久的历史文化,其独特的地理位置和气候条件共同造就了独具特色的丰富的旅游资源,
随着科学技术的飞速发展和各国资本市场的不断对外开放,投资者可以通过全球化投资挖掘更多的投资机会,并通过资产配置降低投资组合风险。经济全球化为国际投资者提供了更多的投资机会,同时也给投资者带来更大的不确定性。而美国作为世界经济的中心,其投资者不确定性不仅与本国的经济状况息息相关,也可能会对其他国家的金融市场产生影响。一方面,投资者的意愿会受到宏观环境和技术变化的影响,股市的价格变化往往会引发投资者的