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《南京理工大学》 2006年
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基于FPGA的FFT设计与实现

蔡可红  
【摘要】:随着数字电子技术的发展,数字信号处理技术广泛应用于通讯、语音处理、计算机和多媒体等领域。快速傅里叶变换FFT作为数字信号处理的核心技术之一,使离散傅里叶变换的运算时间缩短了几个数量级。 现场可编程门阵列FPGA是近年来迅速发展起来的新型可编程器件。随着它的不断应用,使电子设计的规模和集成度不断提高,同时也带来了电子系统设计方法和设计思想的不断推陈出新。 本文主要研究如何利用FPGA实现FFT处理器,包括算法选取、算法验证、系统结构设计、各个模块设计、FPGA实现和测试整个流程。设计采用基-2按时间抽取算法,以XILINX公司提供的ISE6.1为软件平台,利用Verilog HDL描述的方式实现了512点16bits复数块浮点结构的FFT系统,并以FPGA芯片Virtex Ⅱ XC2V1000为硬件平台,进行了仿真、综合等工作。仿真结果表明其计算结果达到了一定的精度,运算速度可以满足一般实时信号处理的要求。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN791;TN911.7

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 赵敏玲;葛立敏;李文辉;;基于FPGA的块浮点FFT的实现[J];兰州理工大学学报;2009年04期
2 杨兴;谢志远;戎丽;;基于FPGA的FFT处理器设计[J];国外电子元器件;2008年05期
3 钟小艳;刘浩;;基于FPGA的高速浮点FFT处理器设计[J];火控雷达技术;2010年01期
4 崔桂华;洪光烈;凌元;;激光多普勒测速雷达信号处理的FPGA实现[J];红外;2013年04期
5 黄赟;余有灵;;基于System Generator的FFT算法的实现[J];微型电脑应用;2009年10期
6 马壮;齐林;马鹏阁;司巍;;基于FPGAIP核的FFT实现[J];现代电子技术;2009年07期
7 张竺君;钱建平;;基于FPGA的级联结构FFT处理器的优化设计[J];现代电子技术;2009年22期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘振飞;图像预处理算法的硬件实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 栾吉强;基于活体生物机器人的无线搜救视频系统[D];哈尔滨理工大学;2010年
3 武婧;基于FPGA的认知无线电频谱检测的研究[D];大连海事大学;2011年
4 魏恒;迈克尔逊干涉仪干涉数据采集及FPGA中光谱复原的实现[D];中北大学;2011年
5 解翀;基于FPGA的高速FFT处理器的研究[D];南京航空航天大学;2009年
6 陈清华;基于FPGA的电力系统谐波检测的研究[D];河南科技大学;2009年
7 朱锋;基于FPGA的OFDM基带调制解调器设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 王宇杰;基于FPGA的电台接口设计[D];江苏科技大学;2011年
9 赵鹏;基于SOPC的数字语音滤波器的设计与实现[D];西安科技大学;2011年
10 曹钦;基于图像声纳的数字信号处理算法FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李加元;成立;王振宇;李华乐;贺星;;系统芯片设计中的可复用IP技术[J];半导体技术;2006年01期
2 刘朝晖,韩月秋;用FPGA实现FFT的研究[J];北京理工大学学报;1999年02期
3 张泉;可重用设计方法研究[J];重庆工学院学报;2005年03期
4 韩颖,王旭,吴嗣亮;FPGA实现高速FFT处理器的设计[J];电讯技术;2003年02期
5 贾玉臣;吴嗣亮;;基于FPGA的专用信号处理器设计[J];电讯技术;2005年06期
6 韩泽耀,韩雁,郑为民;一种高速实时定点FFT处理器的设计[J];电路与系统学报;2002年01期
7 植强;一种基于FPGA的FFT阵列处理器[J];电子对抗技术;2002年06期
8 孙阳,余锋;基于FPGA的FFT/IFFT处理器的实现[J];电子工程师;2002年12期
9 周海斌,刘刚;基于FPGA的高速实时FFT处理器设计[J];电子工程师;2005年01期
10 王涛 ,姜爱民 ,金声震;基于FPGA的快速并行FFT及其在空间太阳望远镜图像锁定系统中的应用[J];电子技术应用;2003年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 马强;基于FPGA的快速傅立叶变换实现[D];南京理工大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈知新;;基于FPGA的蝶形运算的设计与实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年05期
2 周玲;;基于MATLAB的语音信号数字滤波处理[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2011年03期
3 丁硕;;基于LabVIEW的虚拟数字滤波器的设计[J];鞍山师范学院学报;2008年02期
4 方向前,魏平俊;基于DSP的Viterbi译码器[J];半导体技术;2005年06期
5 李加元;成立;王振宇;李华乐;贺星;;系统芯片设计中的可复用IP技术[J];半导体技术;2006年01期
6 陆晋;成立;王振宇;李岚;李加元;汪建敏;;先进的叠层式3D封装技术及其应用前景[J];半导体技术;2006年09期
7 阚鑫;李争平;;基于FPGA的4QAM调制解调系统设计与实现[J];北方工业大学学报;2012年01期
8 马锐,魏学业;CCD相关跟踪器中的32点复数序列FFT研究[J];北方交通大学学报;2002年06期
9 王永山;石晓梅;赵立臻;田兴科;;FIR数字带通滤波器的MATLAB设计与DSP实现[J];车辆与动力技术;2010年03期
10 史萍;关于Z域取样定理和内插公式的进一步研究[J];北京广播学院学报(自然科学版);2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王俊;何晶;许信玉;;8192点FFT处理器设计[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
2 李伟;;一种可用于空间探测的块浮点流水线FFT处理器[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
3 李红军;姜娇蕊;;基4时抽FFT算法地址产生方法的研究及其工程实现[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
4 李红军;姜娇蕊;;自定制精度浮点FFT处理器的FPGA实现[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
5 孙实泽;张学森;杜春鹏;;基于FPGA可变FIR滤波器组设计及实现[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
6 孟庆立;张超;;实时系统中高速FFT处理器的FPGA实现[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
7 解翀;;基于FPGA的高速定点FFT处理器设计[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(上)[C];2009年
8 金启超;吉拥平;韦东;刘明辉;张田田;;微机保护定点算法在DSP上实现的优化[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年
9 周虎;雷加;;基于∑-Δ调制的数模混合电路测试激励信号的生成[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
10 曹慧丹;沈昱明;赖际舟;;微硅加速度计标定及试验研究[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 易吉良;基于S变换的电能质量扰动分析[D];湖南大学;2010年
2 覃岭;无线电侦测中的阵列处理算法研究[D];电子科技大学;2010年
3 孙平;高频医学超声成像系统的研究与设计[D];武汉大学;2009年
4 杨科锋;移变双基地SAR特性与成像方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
5 胡啸;基于二阶及高阶统计量的数字接收机非线性盲辨识技术[D];华中科技大学;2011年
6 徐晓东;基于CCSDS IDC星载图像压缩算法的FPGA实现技术[D];山东大学;2011年
7 王雪松;未来移动通信关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
8 韩军;光学膜厚宽带监控关键技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
9 高军哲;多频涡流无损检测的干扰抑制和缺陷检测方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 邓彬;合成孔径雷达微动目标指示(SAR/MMTI)研究[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王磊;继电保护测试仪检定装置的研究与实现[D];南昌航空大学;2010年
2 黄长辉;金属材料断口三维形貌检测与表征分析[D];南昌航空大学;2010年
3 衡泽超;基于ATT7022B的三相多用户电能表研究[D];山东科技大学;2010年
4 毕博;隔离四通道数字存储示波器的设计与研究[D];山东科技大学;2010年
5 徐坤山;三相四线制并联型有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
6 杨华;基于FPGA的测频技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 舒宇;GPS软件接收机基带处理算法研究与FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 陈庆华;北斗导航系统时域自适应滤波研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王天宝;数字调音系统的研究与实现[D];大连理工大学;2010年
10 徐海洋;基于ADSP-BF533的非侵入式高效电机监测系统[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许依群;窗函数的一些重要性能指标(英文)[J];安徽师大学报(自然科学版);1997年04期
2 董敬富;李雪;;浮点数的教学实践与研究[J];安阳工学院学报;2006年03期
3 杨维明,周民,黄秋安;FFT专用芯片的应用[J];半导体技术;2002年02期
4 徐宁仪,周祖成;Avalon总线与SOPC系统架构实例[J];半导体技术;2003年02期
5 李加元;成立;王振宇;李华乐;贺星;;系统芯片设计中的可复用IP技术[J];半导体技术;2006年01期
6 王永和,卜长堃;采用FPGA实现π/4DQPSK调制器[J];北方交通大学学报;2000年05期
7 赵东亮;采用数字调制解调实现的无绝缘轨道电路[J];北方交通大学学报;1997年05期
8 张师群;于敦山;盛世敏;;根据数据统计特征的低功耗FFT处理器(英文)[J];北京大学学报(自然科学版);2008年01期
9 李伟;孙进平;王俊;李少洪;;一种基于FPGA的超高速32k点FFT处理器[J];北京航空航天大学学报;2007年12期
10 高振斌,陈禾,韩月秋;可变2~n点流水线FFT处理器的设计与实现[J];北京理工大学学报;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 周蓉蓉;;COFDM在消防指挥系统中实时图像传输技术上的应用[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 东南大学移动通信国家重点实验室 宋铁成;[N];通信产业报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 金锡哲;干涉成像光谱技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
2 杨代明;MIMO通信系统的研究[D];复旦大学;2004年
3 曹华梁;全天候户外景象长波红外成像建模与合成[D];华中科技大学;2005年
4 陈仲;并联有源电力滤波器实用关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
5 吕群波;干涉光谱成像数据处理技术[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘振飞;图像预处理算法的硬件实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 程苗;云计算技术在web日志挖掘中的应用研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 赵力;散射通信中COFDM-FM信号的分集合并技术研究[D];西安电子科技大学;2002年
4 李明孜;特种机器人驱动机制的仿生研究[D];南京航空航天大学;2003年
5 涂晓昱;基于DSP的通用实时图像处理系统设计与研究[D];浙江大学;2004年
6 徐文福;科里奥利质量流量计信号处理与驱动方法的研究[D];合肥工业大学;2004年
7 胡立茂;红外与微光图像噪声处理及硬件实现[D];南京理工大学;2004年
8 杨蕾;时延、相移波束形成技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
9 吕卓;宽带无线通信中OFDM关键技术的研究[D];西安电子科技大学;2005年
10 康涛;基于图像处理的检测系统的研究与设计[D];西安科技大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗小巧;姜龙;瞿少成;杨希;;基于视频的停车场车位监控算法研究[J];电子测量技术;2012年02期
2 宋承文;魏选平;刘浩淼;;基于FPGA的FIR滤波器设计与仿真[J];电子技术;2011年04期
3 刘真;鲁艳;马宇;万俊;;OFDM系统中256点基-4 IFFT模块的设计与FPGA实现[J];广东通信技术;2011年01期
4 贺秋实;郝国法;钱龙;;基于FPGA的高速AD转换[J];电子设计工程;2012年08期
5 杨晶;康宁;王元庆;;基于低成本FPGA的FFT设计实现[J];电子器件;2013年04期
6 王荣海;;基于System Generator的数字音频滤波器设计[J];兵工自动化;2013年06期
7 李仕专;李维涛;姜全贤;符天;;一种基于并行计算的快速FFT IP核设计[J];计算机与数字工程;2010年04期
8 晏敏;李杰;章兢;彭礴;谢斌;;低功耗可配置FFT处理器的ASIC设计[J];微电子学;2010年06期
9 王沙沙;高飞;温英新;于静;;基于FPGA的数字水印提取系统的设计[J];计算机应用;2013年03期
10 王玉华;温浩;任宏亮;覃亚丽;;基于CORDIC的基4-IFFT/FFT算法的硬件实现[J];杭州电子科技大学学报;2013年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王玉华;温浩;任宏亮;覃亚丽;;基于CORDIC的基4-IFFT/FFT算法的硬件实现[A];浙江省电子学会2013学术年会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张文旭;被动雷达导引头数字信道化接收机研究及实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 王国庆;宽带雷达直接解调原理与实时脉压技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 栾吉强;基于活体生物机器人的无线搜救视频系统[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 王鹏;基于ARM-Linux的便携式数字存储示波器的设计与实现[D];吉林大学;2011年
3 武婧;基于FPGA的认知无线电频谱检测的研究[D];大连海事大学;2011年
4 陈以辉;基于FPGA的OFDM通信发送系统的研究与实现[D];大连海事大学;2011年
5 汪文义;乘法器复用的多路FFT处理器研究与设计[D];复旦大学;2011年
6 侯立杰;微弱GPS信号捕获算法以及硬件实现[D];复旦大学;2010年
7 徐鹏;基于SOPC的LCD图层叠加显示系统的设计[D];武汉科技大学;2011年
8 刘静;基于嵌入式的车牌识别系统[D];云南大学;2011年
9 孙文明;基于数字信标接收机的便携式卫星通信地球站的研究[D];南京邮电大学;2011年
10 高尚;基于FPGA的线阵CCD图像测量系统研究[D];安徽大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱全庆,邹雪城,东振中,黄峰,童建农;片上系统中的IP复用[J];半导体技术;2001年07期
2 ;SOC集成电路设计的新纪元[J];半导体技术;2001年07期
3 成立,李春明,王振宇,高平;IC产业链中的新技术应用与产业发展对策[J];半导体技术;2004年06期
4 成立,王振宇,景亮;SOC设计:IC产业链设计史上的重大革命[J];半导体技术;2004年12期
5 韩颖,王旭,吴嗣亮;FPGA实现高速加窗复数FFT处理器的研究[J];北京理工大学学报;2003年03期
6 刘朝晖,韩月秋;用FPGA实现FFT的研究[J];北京理工大学学报;1999年02期
7 张泉;可重用设计方法研究[J];重庆工学院学报;2005年03期
8 韩颖,王旭,吴嗣亮;FPGA实现高速FFT处理器的设计[J];电讯技术;2003年02期
9 赵忠武,陈禾,韩月秋;基于FPGA的32位浮点FFT处理器的设计[J];电讯技术;2003年06期
10 易清明,刘伟平,周伟贤;基于FPGA的基-6FFT算法的设计与实现[J];电讯技术;2004年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨质 ,李淑玲;几个浮点子程序的设计及其应用[J];电光与控制;1990年04期
2 李笑盈,孙富明,夏宏;浮点加法运算器前导1预判电路的实现[J];计算机工程与应用;2002年21期
3 黎铁军;李秋亮;徐炜遐;;一种128位高性能全流水浮点乘加部件[J];国防科技大学学报;2010年02期
4 盛利元;全俊斌;;计算机迭代下混沌序列的周期研究[J];计算机应用;2010年07期
5 沈涵,陈进;高性能浮点DSP芯片加法运算单元的研究与设计[J];通信技术;2003年11期
6 王永;夏宏;;高性能浮点乘法的设计[J];中国电力教育;2007年S3期
7 ;产品[J];电子设计应用;2007年04期
8 ;德州仪器推出最新Stellaris ARM Cortex-M4F微控制器可提供领先的模拟集成、业界一流的低功耗及浮点性能[J];电子设计工程;2011年20期
9 秦瑞杰,李文全,林君;一种新颖的瞬时浮点放大器[J];航空计测技术;1997年04期
10 范继聪;洪琪;;单双精度浮点加法的可重构设计研究[J];计算机工程与设计;2013年11期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 邰强强;倪晓强;张民选;;基于浮点融合乘加部件的前导零预测与检测方法研究[A];第十六届计算机工程与工艺年会暨第二届微处理器技术论坛论文集[C];2012年
2 闵银皮;倪晓强;邢座程;;多线程向量浮点部件的验证方法[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年
3 陈博文;郭琦;沈海华;;浮点乘加部件的自动化形式验证[A];第六届中国测试学术会议论文集[C];2010年
4 王宏燕;邢座程;邓让钰;;MB64-1浮点部件的设计[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年
5 谢启华;倪晓强;李少青;刘荣华;张民选;;高性能浮点融合乘加部件中加法/前导零预测器的流水设计[A];第十六届计算机工程与工艺年会暨第二届微处理器技术论坛论文集[C];2012年
6 王碧文;彭元喜;杨惠;吴铁彬;;一种FA的设计与验证[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年
7 李振虎;倪晓强;李少青;谢启华;张民选;;浮点融合乘加部件中108位加法器的设计[A];第十六届计算机工程与工艺年会暨第二届微处理器技术论坛论文集[C];2012年
8 段军棋;蒋丹;;FFT处理器优化设计[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者  宋家雨;变一周为十三个小时[N];网络世界;2006年
2 广西 姑苏飘雪;“呼唤”渲染世界真色彩[N];电脑报;2004年
3 斯诺;PC按谁的规则玩[N];中国经营报;2001年
4 ;有望促生亿亿次超级计算机[N];网络世界;2010年
5 中国计算机报测试实验室 王炳晨;1GHz CPU为谁而来?[N];中国计算机报;2001年
6 ;CPU选购新概念[N];中国电脑教育报;2002年
7 本报记者 李胜永;AMD真四核技术加速电力信息化[N];中国电力报;2007年
8 马文方;CPU与GPU:谁将主导下一次计算革命?[N];中国计算机报;2008年
9 本报记者 霍光;AMD推土机架构揭密[N];中国计算机报;2011年
10 ;安腾2处理器技术特征分析[N];中国计算机报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈立前;基于区间线性抽象域的可靠浮点及非凸静态分析[D];国防科学技术大学;2010年
2 姜浩;高精度可靠浮点计算及舍入误差分析研究[D];国防科学技术大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 仇冀宏;高性能浮点单元的分析与设计[D];合肥工业大学;2007年
2 全俊斌;基于浮点格式的数字混沌系统周期研究[D];中南大学;2010年
3 潘宏亮;浮点指数类超越函数的运算算法研究与硬件实现[D];西北工业大学;2006年
4 霍权;高性能浮点乘法单元的设计[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 李振;浮点加减法的模拟验证[D];西北工业大学;2006年
6 韩山秀;浮点三角类超越函数的算法研究及硬件实现[D];西北工业大学;2006年
7 段滢;双精度浮点运算单元的设计[D];华南理工大学;2012年
8 沈俊;浮点运算加速器的设计研究[D];浙江大学;2013年
9 侯申;浮点乘加部件流水站中关键模块的全定制设计[D];国防科学技术大学;2008年
10 张西峰;高性能浮点DSP教学实验平台的研究与实现[D];北京交通大学;2010年
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