基于FPGA的快速傅立叶变换(FFT)的IP核设计毕业论文

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1、编号： 毕业设计说明书 题 目：基于基于 FPGAFPGA 的快速傅立叶的快速傅立叶 变换变换(FFT)(FFT)的的 IPIP 核核设计设计 题目类型：题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2011 年 6 月 10 日 第 1 页 共 2 页 摘 要 快速傅立叶变换(FFT)作为时域和频域转换的基本运算，是数字谱分析的必要前提。 传统的 FFT 使用软件或 DSP 实现，高速处理时实时性较难满足。FPGA 是直接由硬件 实现的，其内部结构规则简单，通常可以容纳很多相同的运算单元，因此 FPGA 在作指 定运算时，速度会远远高于通用的 DSP 芯片。FFT 运算结

2、构相对比较简单和固定，适 于用 FPGA 进行硬件实现，并且能兼顾速度及灵活性。本文介绍了一种通用的可以在 FPGA 上实现 32 点 FFT 变换的方法。设计复数乘法器为核心设计了 FFT 算法中的基-2 蝶形运算单元， 溢出控制单元和地址与逻辑控制模块等其它模块,并以这些模块和 FPGA 内部的双口 RAM 为基础组成了基-2FFT 算法模块。整个模块采用基-2 时域抽取,顺序输 入,逆序输出的方法;利用 Modelsim 完成了 FFT 模块的前后仿真;利用 Matlab 编写了用于 比较仿真结果和 Matlab 中 FFT 函数产生的结果的程序,从而验证了仿真结果的正确性。 实验果表明

3、，设计完成的系统能够在保证运算精度和实现复杂度的同时，切实可行地完 成设计的总体要求。 关键词：FPGA；FFT；IP 核；基 2；时域抽取 第 2 页 共 2 页 Abstract Fast Fourier Transform (FFT) as the time domain and frequency domain transformation of the basic operations is a necessary prerequisite for digital spectrum analysis. The traditional FFT implementation using

4、software or DSP, high-speed real-time processing is more difficult to meet. Directly from the FPGA hardware, and its internal structure rules are simple, usually to accommodate many of the same operation unit, so as specified in FPGA computing, the speed will be much higher than the general DSP chip

5、s. FFT computation structure is relatively simple and fixed, suitable for hardware implementation using FPGA, and can take into account the speed and flexibility. This paper presents a generic FPGA can be implemented on 32 points in the FFT transform method. Design a complex multiplier for the core

6、design of the FFT algorithm based -2 butterfly unit, overflow control unit and address logic control module and other modules, and within these modules and FPGA-based dual-port RAM formed the base - 2FFT algorithm module. When the module is the base -2 domain extraction, the order of input, output reverse method; use Modelsim before and after the completion of the FFT module simulation; prepared using Matlab and Matlab simulation results for the comparison function in the FFT resu