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《华中科技大学》 2011年
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基于一阶矩的DFT的FPGA实现

王文权  
【摘要】:离散傅里叶变换(DFT)是数字信号处理中最基本、也是最重要的运算,它被广泛应用于多个领域,具有重要的理论和应用价值。本论文根据刘建国教授提出的基于一阶矩的无乘法快速变换思想,使用了一阶矩来实现DFT的新算法,设计出完全没有乘法操作的脉动阵列结构,并在Xilinx FPGA上进行了实现。此设计具有算法统一,结构简单,易于扩展,速度相对快,并且可以满足任意长度DFT的特点。 本论文主要根据一阶矩实现DFT数学变换的理论知识,在FPGA上实现了基于一阶矩的DFT,通过对综合实现后结果的分析,为一阶矩实现其他快速变换提供依据。围绕这个目标,利用了硬件描述语言VerilogHDL,常用仿真工具ModelSim,Xilinx的集成设计工具ISE和MATLAB,详细设计出预处理模块、一阶矩脉动阵列模块、控制模块和旋转因子模块,并详细设计了测试平台,对各模块进行了前仿真和时序分析,最后组合出两种DFT脉动阵列结构,实现了无乘法的DFT,通过对仿真综合后的结果进行分析,得出此方法达到设计要求,具有很好的应用前景。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN911.72

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 吴建龙;基于一阶矩的DCT的FPGA实现[D];华中科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董志;张羿猛;黄芝平;唐贵林;刘纯武;;基于流水线的FFT快速计算方法与实现技术[J];测试技术学报;2009年05期
2 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
3 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
4 李小进,初建朋,赖宗声,徐晨,景为平;高速基2FFT处理器的结构设计与FPGA实现[J];电路与系统学报;2005年05期
5 侯卫华;郭晖;刘明峰;于宗光;;一款基于MVR-CORDIC的高速64点基-4FFT处理器[J];电子与封装;2008年05期
6 范展;梁国龙;刘洋;;基于FPGA的新型浮点FFT处理器设计[J];电子技术应用;2008年05期
7 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
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9 宋玮;李如玮;代栋敏;;基于FPGA的基8-FFT处理器设计[J];科技导报;2010年16期
10 岳鸿鹏;王和明;任璟;;一种基于CORDIC算法的复乘模块设计及其FFT应用[J];微电子学;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈联武;苏凯雄;;3780点FFT的FPGA设计与实现[A];2009年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 谢彦林;可变点流水线结构FFT处理器的设计及其FPGA实现[D];西安电子科技大学;2007年
2 张竺君;基于FPGA的可变点FFT处理器的设计与实现[D];南京理工大学;2009年
3 孙一;1024点浮点FFT处理器的研究与实现[D];中国科学技术大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐太龙;孟坚;;集成电路原理与设计课程的教学优化[J];合肥师范学院学报;2011年03期
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4 蒋晓华;梁宝玉;王祝金;颜军;;S698系列处理器中指令流水的设计与实现[J];半导体技术;2009年01期
5 段哲民;彭彬;秦勤;马裕;张晓鹏;;基于FPGA的芯片功能性验证自动化实现[J];半导体技术;2010年07期
6 孟祥鹤;吕楠;韩路;吴春瑜;王绩伟;梁洁;;由C++到Verilog实现数字逻辑设计的方法[J];半导体技术;2011年03期
7 王庆春;曹喜信;路卫军;何晓燕;曹健;;H.264/AVC编码器中6阶插值滤波器的实现[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2006年04期
8 余祖俊;卫研研;李真花;朱力强;;基于SOPC的钢轨断面高速测量系统[J];北京交通大学学报;2009年03期
9 吴丹;李杰;;一种多地址寻址的共线传输数据接收方法[J];兵工自动化;2006年05期
10 王庆春;曹喜信;路卫军;何晓燕;曹健;;H.264/AVC编码器中6阶插值滤波器的实现[J];北京大学学报(自然科学版);2007年03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 杨德伟;王华;;基于FPGA实现的以太网和E1的协议转换[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
3 李恩特;李冰;;基于I2C的烟雾报警系统中接口模块的设计[A];第十届中国科协年会论文集(三)[C];2008年
4 朱剑平;李文耀;;二进制伪随机序列在环路延时测量中的应用[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
5 吕卓;侯春萍;侯永宏;;全数字OQPSK解调算法的研究及FPGA实现[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(下册)[C];2008年
6 赵庆;;基于verilog的数字可综合电路设计[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(下册)[C];2008年
7 熊祎灵;;RS码的实现及在光纤通信中的应用[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
8 李燕斌;;AM调制度判别原理及其在话音静噪处理中的应用[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
9 张骋;杨力;蔡惠智;;并行DSP系统的FPGA设计[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
10 杨光友;程良明;苏旭武;张铮;;基于FPGA的PCB测试机硬件电路设计[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集(湖北专集)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 雷波;直线边缘光学精密测量系统研究与开发[D];武汉理工大学;2010年
2 孔阳;一种适用于地震勘探仪器的低运算量数字滤波器的设计与研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 刘春阳;纳秒脉冲激光诱导单晶硅材料荧光效应的研究[D];天津大学;2012年
4 刘丽娟;矢量量化编码算法及其VLSI结构设计的研究[D];华中科技大学;2004年
5 张军;光纤通信中的级联码技术及其实现研究[D];东南大学;2006年
6 章品正;面部表情自动分类的方法与系统研究[D];东南大学;2005年
7 胡刚;新型膜片钳放大器的研制开发[D];华中科技大学;2006年
8 吴斌;H.264解码关键算法的VLSI实现研究[D];吉林大学;2008年
9 郭建;在数字系统设计中断言验证的研究[D];西安电子科技大学;2008年
10 陈振学;基于特征显著性的目标识别方法及其应用研究[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈国新;实时操作系统核心算法的硬件实现[D];山东科技大学;2010年
2 王国帅;基于FPGA的USB接口协议及驱动技术研究[D];长春理工大学;2010年
3 琚新刚;基于SOPC技术的数字视频接口研制[D];郑州大学;2010年
4 张立华;光纤陀螺捷联系统硬件平台的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 湛雷;图像声纳数字系统软件开发与硬件设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 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
7 王巍;宽带信道化数字测频的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 匡银;低功耗嵌入式信号处理平台设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王鑫;无线传感器网络衰落信道Rake接收机技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 陈泰红;基于嵌入式系统的HVDC测量控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 李刚强,田斌,易克初;FPGA设计中关键问题的研究[J];电子技术应用;2003年06期
2 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
3 方茂元,汪国有,刘建国;基于矩的快速离散余弦变换处理机的设计及实现[J];红外与激光工程;2000年06期
4 刘振丙;刘建国;汪国有;;基于矩的无乘法离散傅立叶变换[J];通信学报;2009年09期
5 蒋昊;李哲英;;基于多种EDA工具的FPGA设计流程[J];微计算机信息;2007年32期
6 陈禾,毛志刚,叶以正;DCT快速算法及其VLSI实现[J];信号处理;1998年S1期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 薛峥;基于图象处理应用的DCT/IDCT IP 核的VLSI设计[D];华中科技大学;2004年
2 罗天煦;二维DCT/IDCT处理核的FPGA设计与实现[D];湖南大学;2006年
3 来蒲军;离散余弦变换VLSI设计[D];华中科技大学;2006年
4 唐永亮;高速高精度离散余弦变换的设计与实现[D];天津大学;2008年
5 王兵锐;块浮点FFT处理器系统的设计[D];河南大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 贾玉臣,吴嗣亮;快速傅里叶变换的误差分析[J];北京理工大学学报;2005年08期
4 褚振勇,屈丹,门向生;利用FPGA实现数字信号处理[J];电讯技术;2000年01期
5 邓学禹;基于FPGA的高速高阶流水线工作FFT设计[J];电讯技术;2005年02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 荣瑜;朱恩;;一种高性能FFT蝶形运算单元的设计[J];东南大学学报(自然科学版);2007年04期
8 傅亮,徐元欣,张明;一种新型高效的FFT处理器设计及应用[J];电视技术;2005年08期
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10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 邓学禹;基于FPGA的1024点流水线工作方式的FFT实现[D];电子科技大学;2005年
2 蔡可红;基于FPGA的FFT设计与实现[D];南京理工大学;2006年
3 丁腾波;OFDMA系统的关键技术研究[D];浙江大学;2007年
4 陈涛;数字电视地面广播传输系统发端FPGA设计与实现[D];电子科技大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 裘小松;电网络响应上升时间的矩定义[J];山东大学学报(理学版);1980年01期
2 沈锋,姜文汉;弱光波前传感器质心计算的新方法[J];强激光与粒子束;1999年01期
3 袁橹林;对量化与dither的理论性考察(三)[J];电声技术;1994年01期
4 金光炎;矩、概率权重矩与线性矩的关系分析[J];水文;2005年05期
5 樊志华;王春鸿;;一种无需乘法器的光斑质心定位方法[J];光电工程;2010年12期
6 刘兴华;;相控阵雷达测角误差分析[J];现代雷达;1980年Z1期
7 陈其芬;;用 Wigner—Ville分布来校正高频天波雷达系统中的电离层移动[J];电波与天线;1995年03期
8 黄正荣;;第二讲 微弱信号检测的理论基础(上)[J];电子技术;1983年06期
9 王薇;陈怀新;;基于优化探测窗口的光斑质心探测方法[J];强激光与粒子束;2006年08期
10 宋保维;毛昭勇;王雯琴;胡海豹;;基于故障树分析的鱼雷可靠性评定方法[J];系统仿真学报;2007年10期
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1 高丽;李建平;;扰动位能新概念及在东亚季风区的年际变率[A];中国气象学会2006年年会“季风及其模拟”分会场论文集[C];2006年
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5 贺福元;邓凯文;石继连;刘文龙;刘平安;周宏灏;;中药及复方药效动力学:谱效动学数学模型的建立[A];2009全国中药创新与研究论坛学术论文集[C];2009年
6 邱云;贺福元;陈锋;邹欢;罗杰英;;鱼腥草注射剂原成分与代谢成分差异性研究[A];2009全国中药创新与研究论坛学术论文集[C];2009年
7 贺福元;邓凯文;石继连;刘文龙;刘平安;周宏灏;;中药及复方药效动力学:谱效动学数学模型的建立及对鱼腥草注射剂的研究[A];现代化中药制剂发展与中药药理学研究交流会论文集[C];2009年
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9 汪咬元;;参向量有约束条件时线性离散时间系统缺初始值的递推估计[A];1992年中国控制与决策学术年会论文集[C];1992年
10 张永青;赵明清;;复合更新风险模型生存概率局部估计解[A];中国企业运筹学学术交流大会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 熊双平;随机微分系统与随机脉冲泛函微分系统的稳定性[D];华东师范大学;2007年
2 张燕平;汽轮机轴系振动故障诊断中的信息融合方法研究[D];华中科技大学;2006年
3 蒋志凌;哈特曼波前传感器特性和应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2005年
4 陈里铭;基于随机有限集的多目标跟踪方法研究[D];大连理工大学;2013年
5 魏宁;模式识别中图像匹配快速算法研究[D];兰州大学;2009年
6 潘超;昆虫视觉启发的光流复合导航方法研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗婷婷;基于一阶矩的快速离散余弦和正弦变换[D];华中科技大学;2012年
2 胥迪云;基于一阶矩的改进型离散余弦变换快速算法研究[D];华中科技大学;2012年
3 李哲;基于一阶矩的DFT的硬件结构设计[D];华中科技大学;2013年
4 吴建龙;基于一阶矩的DCT的FPGA实现[D];华中科技大学;2012年
5 熊渊;基于离子颜色特征的镨/钕萃取过程组分含量检测方法[D];华东交通大学;2013年
6 王文权;基于一阶矩的DFT的FPGA实现[D];华中科技大学;2011年
7 马清;中尺度集合预报的偏差订正与多模式集成研究[D];南京信息工程大学;2008年
8 张乐;自动聚焦系统精确性和实时性的研究[D];山东大学;2008年
9 柯鸿;利率风险价格形式研究[D];厦门大学;2009年
10 单杲;转录因子结合位点的识别与分析[D];浙江大学;2010年
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