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基于FPGA的移位寄存器流水線結(jié)構(gòu)FFT處理器

作者: 時(shí)間:2010-07-19 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  0 引言

  快速傅里葉變換()在雷達(dá)、通信和電子對(duì)抗等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。近年來(lái)現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列()的飛速發(fā)展,與DSP技術(shù)相比,由于其并行信號(hào)處理結(jié)構(gòu),使得能夠很好地適用于高速信號(hào)處理系統(tǒng)。由于Altera等公司研制的 IP核,價(jià)錢(qián)昂貴,不適合大規(guī)模應(yīng)用,在特定領(lǐng)域中,設(shè)計(jì)適合于自己領(lǐng)域需要的處理器是較為實(shí)際的選擇。

  本文設(shè)計(jì)的FFT處理器,基于技術(shù),由于采用流水線結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了兩路數(shù)據(jù)的同時(shí)輸入,相比傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu),提高了蝶形運(yùn)算單元的運(yùn)算效率,減小了輸出延時(shí),降低了芯片資源的使用。在OFDM系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中,因它可以采用快速傅里葉變換,能方便快捷地實(shí)現(xiàn)調(diào)制和解調(diào),故結(jié)合MIMO技術(shù),設(shè)計(jì)的FFT處理器結(jié)構(gòu),可以很好地應(yīng)用于2根天線的MIMO-OFDM系統(tǒng)中。

  1 FFT處理的應(yīng)用及DIF FFT算法原理

  圖1給出一個(gè)2根天線MIMO-OFDM系統(tǒng)中FFT的使用??焖俑道锶~變換算法基本上分為兩大類(lèi):時(shí)域抽取(DIT)和頻域抽取(DIF),這里設(shè)計(jì)的FFT處理器采用基-2 DIF算法。

2根天線MIMO-OFDM系統(tǒng)中FFT的使用

  對(duì)于N點(diǎn)序列x(N),其傅里葉變換

公式

  將x(n)分成上、下兩部分,得:

公式

  這樣將兩個(gè)N點(diǎn)的DFT分成兩個(gè)N/2點(diǎn)的DFT,分的方法是將x(k)按序號(hào)k的奇、偶分開(kāi)。通過(guò)這種方式繼續(xù)分下去,直到得到兩點(diǎn)的DFT。采用DIF方法設(shè)計(jì)的FFT,其輸入是正序,輸出是按照奇偶分開(kāi)的倒序。


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