基于OFDM技术FFT的FPGA研究

本文对快速傅立叶变换,基本运算单元,蝶形运算的位数,8k点FFT实现,FFT模块实现IFFT等几方面阐述了基于OFDM技术的FFT的设计思路,给出了FFT实现的总体框架,并对存储器的控制,运算模块,FFT的地址,旋转因子,数据的锁存进行了硬件的设计,通过Matlab工具箱中的FFT函数进行了仿真.     

基于全相位FFT三谱线校正的电网谐波与间谐波检测算法

电网谐波检测中,传统FFT算法存在的频谱泄露现象影响了检测的精度.为解决这一问题,分析和比较了全相位FFT算法与FFT算法之间的区别,将一种三谱线校正方法推广到精度更高的全相位FFT算法,并由此提出一种全相位FFT三谱线校正算法.该算法利用频谱峰值频点周围三根谱线信息构造频率偏移量修正公式,进而获得全相位FFT幅值和频率校正值,并利用全相位FFT的相位不变性直接获得信号相位.通过与FFT三谱线插值算法、全相位FFT双谱线校正算法和全相位FFT双谱线插值算法对比,结果表明该全相位算法具有更好的谐波和间谐波检测精度,并且抗白噪声能力更强.     

FFT在CT图像重建中的应用

本文阐述利用快速傅里叶变换(FFT)进行CT图像重建的算法(即FFT算法)的原理及实现该算法的软件设计。为了提高重建图像的精度,又利用FFT填充特性对算法加以改进,还研究了FFT算法过程中的相位修正问题,最后给出了FFT算法对实验数据的重建结果。     

FFT处理器的高密度可编逻辑器件实现

为了提高快速离散傅立叶变换（FFT）的处理速度,研究了一种宜于高密度可编逻辑器件（CLPD）实现FFT处理器的硬件结构,并利用CPLDFLEX10K设计和实现了128点FFT单片处理器,系统的仿真表明,该处理器运算结果正确,在系统时钟频率为20MHz时,128点复数FFT处理器的计算时间小于230us。研究表明：CPLD与FFT的结合将提高FFT的处理速度,从而使FFT的应用更加广泛。     

快速傅立叶变换在数字信号处理器中的实现

介绍了几种快速FFT算法的比较,对基-2FFT算法的特点进行了研究和总结,详细论证了FFT在数字信号处理器中实现需要解决的关键技术问题.给出了FFT在TMA320F206数字信号处理器上实现的流程图.最后通过试验验证了所述方法的正确性.     

一种改进的FFT算法

结合基 2 FFT算法、WFTA算法和 PFA算法各自的优点 ,提出了一种改进的FFT算法 .当 N =2 m 时 ,采用基 2 FFT和 WFTA算法相结合计算 FFT;当 N =2 m× N时 ,采用基 2 FFT、WFTA和 PFA算法相结合计算 FFT.该算法运算量少、结构简便且对基 2和非基 2长度的 DFT都适合     

定点FFT在TS201上的高效实现

针对美国模拟器件公司(ADI)推出的ADSP-TS201内部的DRAM存储器不适合标准结构快速傅里叶变换(FFT)对随机读写存储器要求的问题,采用SingLeton结构FFT,并给出了采用该结构FFT的程序流程,选择TS201内部适合定点FFT实现的汇编指令,通过合理安排指令并行和软件流水,在TS201上对定点FFT进行了高效实现.实例验证结果表明,完成32 K点FFT只需要0.46 ms,可用于GPS系统P码直捕的快速实现.     

利用DSP Builder设计定点FFT处理器

分析了FFT算法的原理,并利用DSP Builder建立了输入为8点基-2 FFT算法的基本模型,在Simulink和QuartusⅡ中分别进行了仿真,并将仿真结果与Matlab仿真值进行了比较,实现了8点实序列FFT算法.基于DSP Builder的FFT算法设计简单,可以重复使用,大大提高了设计效率.     

利用DSP Builder设计定点FFT处理器

分析了FFT算法的原理,并利用DSP Builder建立了输入为8点基-2 FFT算法的基本模型,在Simulink和QuartusⅡ中分别进行了仿真,并将仿真结果与Matlab仿真值进行了比较,实现了8点实序列FFT算法.基于DSP Builder的FFT算法设计简单,可以重复使用,大大提高了设计效率.     

快速傅里叶变换的误差分析

分析了按时间抽取(DIT)基-2快速傅里叶变换(FFT)的误差,数据格式为二进制补码.给出了蝶形运算误差分析模型,利用FFT信号流图的特点,针对截断、舍入和收敛舍入3种量化方法,得到了准确的定点和块浮点两种FFT算法的均方误差上下限.最后给出了噪信比结果,并用Matlab对其进行了仿真,结果表明,块浮点FFT算法优于定点FFT算法,舍入和收敛舍入量化方法优于截断量化方法.     

基于DSP技术的虚拟式FFT频谱分析仪

虚拟仪器已经成为仪器发展的一个重要方向,目前已在众多领域获得了广泛应用.FFT频谱分析是机械工程、故障诊断等诸多领域所广泛采用的分析方法.但传统FFT频谱分析仪存在着不易更新、价格昂贵等缺点,虚拟式FFT频谱分析仪的产生摆脱了传统FFT分析仪的多种限制,为FFT分析仪的广泛应用铺平了道路.DSP技术在虚拟仪器中的应用更为虚拟仪器发展提供了广阔前景.作者在深入研究DSP处理系统的基础上,开发了基于DSP技术以及PCI总线的虚拟式FFT频谱分析仪,设计新颖,实用性强,进一步展示了虚拟仪器在仪器发展中的重要地位.     

局部流水FFT处理器地址产生和系数存储负载的设计

快速傅立叶变换(FFT)是数字信号处理中一种非常重要的算法,局部流水结构是一种实现嵌入式实时FFT处理器设计的有效结构。针对局部流水 FFT处理器,主要推导了基于基16 FFT第一地址生成公式的转换,并与我们提出的地址产生方法、操作数地址生成方法、系数存储负载策略及系数地址生成方法进行了对比分析。为有效解决局部流水结构 FFT处理器的数据流控制问题提供参考。     

FPGA同步设计及实现

介绍了FPGA设计中的同步设计技术及实现,给出了FFT运算实例,比较了采用FPGA同步设计前后FFT运算速度的不同,通过比较采用同步设计前后FFT运算速度的不同,可以看出合理采用FPGA同步设计技术可以大大提高系统工作频率.     

间谐波检测的FFT算法改进和DSP实现

提出一种快速傅里叶变换(FFT)的改进算法,该算法利用FFT的衰减特性,只需要对FFT算法做简单的变换,就可以有效地消除频谱泄漏分量,实现非整数次谐波的精确检测,克服了传统FFT的缺陷. 该算法与加窗体FFT相比,具有相近的特性,在算法构造方面又比加窗体FFT算法更简单,因此该算法更加适合应用于存储资源有限的微处理器上. 为证明该算法应用于微处理器的方便性,设计了一套基于数字信号处理(DSP)的谐波检测装置,并对该算法进行了验证.     

用FPGA实现FFT的一种方法

文章提出了一种用FPGA实现FFT的方法,该方法与传统的FFT实现方法相比,既可以提高整个FFT处理的速度,又可以节约很多FPGA资源。     

一种高速2-D滑动FFT的设计实现

文章介绍了采用2-D快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)算法的滑动窗FFT的基本特性原理和硬件实现过程，完成了窗长256点、步长16点的2-D滑动窗FFT的专用集成电路(application specific integrated circuit, ASIC)设计。传统FFT算法受序列完整性的制约，时滞较大，无法满足某些高实时性信号分析领域的处理速度要求。该文采用滑动FFT算法，克服了传统FFT对序列完整性的依赖，设计的滑动FFT处理器使用2-D FFT压缩新序列计算时间，以基16蝶形运算器为核心，采用系数复用和高基Booth方法优化系数编码技术压缩乘法器的数量，减少电路面积。所设计的2-D滑动FFT完成单次滑动窗长的计算时间比传统算法节约了16.1%,变换结果与MATLAB的运算结果相比，信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)大于130 dB。在TSMC 28 nm的工艺下，工作主频为600 MHz,面积为1 980μm×2 060μm。     

FPGA实现流水线结构的FFT处理器

针对高速实时信号处理的要求,介绍了用现场可编程逻辑阵列(FPGA)实现的一种流水线结构的FFT处理器方案.该FFT处理器能够对信号进行实时频谱分析,最高工作频率达到75 MHz.通过对采样数据进行加窗处理来减少了频谱泄漏产生的误差.为了提高FFT工作频率和节省FPGA资源,采用了由1 024点复数FFT计算2048点实数FFT的算法.此外还介绍了一种计算复数模值的近似算法.     

基于超标量处理器的高效FFT映射方法

针对超标量处理器的结构特点,研究新的映射方法,实现高效FFT运算.对现代超标量结构处理器进行建模,分析FFT算法在其上执行情况,得出内存访问是FFT算法执行的关键点.并进一步对FFT的内访问过程进行建模分析,最终实现了一种基于cache优化的高效FFT映射方法,该方法将FFT进行拆分实现,充分发挥了cache的作用,进而提高了处理性能.最后在ADI公司的TS201数字信号处理器上,以该映射方法为指导实现了基2FFT算法,实验结果显示在处理点数超出cache容量时,本映射方法可以大幅度提高处理性能.      

快速傅立叶变换（FFT）的另一种推导方法及实现

快速傅立叶变换(FFT)改进了离散傅立叶变换(DFT)的计算过程,因其计算速度更为高效,被广泛运用于数字信号的实时处理中.本文从整数的进制表示形式阐述了基2FFT和基4FFT的原理,给出了相关推导及部分重要结论的证明.最后分别给出了迭代方程式及实现方法.相应的结论也适应于更高维的FFT变换中.     

局部流水FFT处理器地址产生和系数存储负载的设计（英文）

快速傅立叶变换(FFT)是数字信号处理中一种非常重要的算法,局部流水结构是一种实现嵌入式实时FFT处理器设计的有效结构.针对局部流水FFT处理器,主要推导了基于基16FFT第一地址生成公式的转换,并与我们提出的地址产生方法、操作数地址生成方法、系数存储负载策略及系数地址生成方法进行了对比分析.为有效解决局部流水结构FFT处理器的数据流控制问题提供参考.