基于低成本FPGA的FFT设计实现-电子器件.PDFVIP

第36卷 第4 期 电 子 器 件 Vol.36摇 No.4 2013年8 月 ChineseJournal of Electron Devices Aug.2013 Implementation and Design of FFT Based on Low鄄Cost FPGA* YANGJing,KANGNing,WANG Yuanqing* (School of Electronic Science and Engineering,Nanjing University,Nanjing 210046,China) Abstract:This paper introduces a method of hardware implementation working out2048鄄point 10bit block floating鄄 point FFT with FPGA. The design uses the recursive structure to realize FFT processor,reducing the hardware resources.The application of blocking floating鄄point implement multiplication addition operation in butterfly module guarantees high鄄speed and accuracy.The characteristics of twiddlefactor reduce50 percent of the ROMresources. Meanwhile,the design has higher accuracy in detection of amplitude and frequency. Key words:block floating鄄point;recursive structure;resource consumption;high frequency EEACC:7210G摇 摇 摇 摇 doi:10.3969/j.issn.1005-9490.2013.04.017 基于低成本 FPGA 的FFT设计实现* 杨摇 晶,康摇 宁,王元庆* (南京大学电子科学与工程学院,南京210046) 摘摇 要:介绍一种采用FPGA计算2048点10 bit块浮点的FFT(Fast FourierTransform)的硬件实现方法。 采用递归结构实现 FFT处理模块,硬件资源消耗少;采用块浮点算法实现蝶形运算中的乘加运算,有很好的速度和精度;根据旋转因子特性减少 50%的ROM资源。 同时,本算法在高频带内幅值和频率检测更加精确。 关键词:块浮点;递归结构;资源消耗;高频 中图分类号:TN918.3摇 摇 摇 摇 文献标识码:A摇 摇 摇 摇 文章编号:1005-9490(2013)04-0506-04 摇 摇 在数字信号处理中,FFT 被广泛应用于激光测 在文献[3-5]中,采用级联结构的频率抽取基- 距、雷达、图像处理、生物工程等领域。 在很多工程 2结构能达到最高在时钟频率为100 MHz情况下, 应用中,要求FFT处理模块具有高精度、高速度、实 [5] 处理1M点所需时间为51.9 滋s ,其优点在于速度 时和数据批处理的性能。 同时,为了兼顾各种随时 快,但是使用资源较多;并且频率抽取的方法较时间 增加的新要求,也需要 FFT 能够方便地进行改动。 抽取更容易溢出。 因此,由FPGA实现FFT处理模块已经越来越普遍。 由于上述方案的不足,本文提出一种可以在低 FPGA厂商通常会提供可配置性极高的FFT IP核, 端FPGA芯片中实现的FFT处理模块。 我