超高速全并行快速傅里叶变换器.pdfVIP

第38卷第9期 电 子 与 信 息 学 报 V0l_38No．9 2016年 9月 JournalofElectronics InformationTechnology Setp．2016 超高速全并行快速傅里叶变换器 陈杰男 费 超 袁建生 曾维棋 卢 浩 胡剑浩 f电子科技大学通信抗干扰国家级重点实验室 成都 6117311 摘 要：设计和实现超高速快速傅里叶变换器(FFT)在雷达与未来无线通信等系统中具有重要意义。该文提出首个 全并行架构的FFT处理器，其避免了复杂的路由寻址以及数据访问冲突等问题，基于较大基进行分解降低运算复 杂度。由于旋转因子已知和固定，大量的乘法转化为了定系数乘法。同时由于采用了串行的计算单元，在达到全并 行结构的高速度同时硬件复杂度相对较低；所有的硬件计算单元处于满载的条件，其硬件效率能达到 loo％。根据 实际的实现结果，所提出的 512点FFT处理器结构能够达到 5．97倍速度面积比的提升，同时硬件开销仅 占用了 XilinxV7-980tFPGA30％的查找表资源与9％的寄存器资源。 关键词：快速傅里叶变换；全并行；比特串行计算；常系数乘法 中图分类号： TN47 文献标识码：A 文章编号2016)09—2410—05 DOI：10．11999／JEIT160036 AnUltra-high-speedFully—parallelFastFourierTransform Design CHEN Jienan FEIChao YUAN Jiansheng ZENG Weliqi LU Hao HU Jianhao (NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyOnCommunications，University Electronic ScienceandTechnologyofChina，Chengdu611731，China) Abstract：Thedesignandimplementation ofultra—high—speed FFT processorisimperativein radarsystem and prospectivewirelesscommunication system ．In thispaper，the fully—parallel—architecture FFT with bit—serial arithmeticisproposed．Thismethodavoidsthecomplexityofdataaddressing，accessandrouting．Basedonthe high—radixfactorizationjthemultiplicationnumbercanbereduced．Outofthereasonthattwiddlefactorsarefixed in thedesign，constantcoefficientoptimizationcan beusedinmultiplicati0n8．Besides，bit—serialarithmeticcuts downthehardwarecost，andmakesthecomputationelementsfull—loadtogeta100％efficiency．Asaresult，the presented512一pointFFT processerhas5．97timesgaininspeed—throughputratiowhileitshardwareonlyaccounts for30％LUTsand9％ registersresourcebasedonXilinxV7—980tFPGA． Keywords：FastFourierTransform (FFT)；Fullparallel；Bit—serialcalculation