[理学]第8章 FFT兆核函数.ppt

第8章 FFT兆核函数 8.1 FFT兆核函数简介 Altera FFT兆核函数2.0.0版是一个高性能、参数化快速傅立叶变换(FFT)处理器，对Altera Stratix?Ⅱ、Stratix GX、Stratix以及Cyclone器件系列已经进行了设计优化。FFT兆核函数可以完成高性能复数FFT或逆FFT(IFFT)。 1．FFT 2.0.0版本 FFT 2.0.0版具有以下基本性能： ·?? 完全支持Stratix?Ⅱ、Stratix GX、Stratix以及Cyclone和Cyclone?Ⅱ系列器件。 ·??????? 支持Windows、Solaris以及Linux操作系统。 ·??????? 高吞吐量四输出基-4 FFT引擎。 ·??????? 并行支持多倍单输出和四输出引擎。 ·??????? 多路I/O数据流模式：流(Streaming)、缓冲突发(Buffered Burst)以及突发(Burst)。 Atlantic Compliant输入输出接口。 ·?????? ? 指定参数以产生VHDL和Verilog HDL测试台。 ·??????? 每个模块转换方向(FFT/IFFT)可指定。 ·??????? 易于使用的IP工具台(Toolbench)接口。 ·??????? Altera支持的VHDL和Verilog HDL仿真器上的IP功能仿真模型。 2．特点 FFT 2.0.0版具有以下特点： 基-4算法和基-4/2混合基算法。 ·??模块浮点结构，可在处理过程中保持最大数据动态范围。 ·?? 使用嵌入式存储器。 ·??? 最大系统时钟频率大于300 MHz。 ·?? 为使用Stratix?Ⅱ、Stratix GX以及Stratix DSP模块和TriMatrix存储器结构进行了优化。 支持OpenCore Plus兆核函数评估。 3．性能 FFT兆核函数2.0.0版可以完成变换长度为2m(6≤m≤14)的基-2/4按频率抽选(DIF)的FFT算法。在FFT兆核函数内部，FFT使用模块浮点结构获得最大SNR和最少逻辑需求之间的平衡。 由于FFT兆核函数的性能在很大程度上取决于FFT引擎结构和I/O数据流，因而很难描述FFT兆核的所有性能结果。表8.1、8.2、8.3、8.4和8.5给出FFT兆核函数的大部分器件性能和资源使用结果。 注释： (1) 描述数据和旋转因子精度。 (2) 使用Stratix?Ⅱ器件设计，Quartus?Ⅱ软件报告的设计使用的自适应查找表(ALUT)数。逻辑单元(LE) ???数与ALUT数相关。 (3) 在允许使用M-RAM资源的情况下，前面的数字表明在FFT设计向导中取消使用M-RAM时M4K ???RAM的模块数。 注释： (1) 同表8.1(1)。 (2) 当使用缓冲突发结构时，在FFT向导中可以指定四输出(Quad-output)FFT引擎数。 (3) 同表8.1(2)。 (4) 同表8.1(3)。 注释： (1) 同表8.1(1)。 (2) 当使用缓冲突发结构时，在FFT向导中可以指定四输出(Quad-output)FFT引擎数。用户可以并行 ???选择1、2或4个四输出引擎。 (3) 在缓冲突发结构中，转换时间(Transform Time)定义为从已经加载N点输入数据块到第一个转换输出 ???样点准备输出之间的时间。转换时间不包括输出所有转换输出数据块所用的额外N－1个时钟周期。 (4) 块吞吐量(Block Throughput)定义为两个连续包起始(Start-of-packet)脉冲(如master_sink_sop信号) ???之间的最小周期数。 注释： (1) 同表8.1(1)。 (2) 当使用突发数据流结构时，在FFT向导中可以指定引擎数。可以并行选择1到2个单输出引擎， ???或1、2或4个四输出引擎。 (3) 同表8.1(2)。 8.2 FFT兆核函数的应用 8.2.1 系统要求 本节讲述的应用需要下列硬件和软件配置： ·?? 装有Windows NT/2000/XP，Red Hat Linux 7.3/8.0或Red Hat企业版，Linux 3.0操作系统的PC机；或装有Solaris 7或8操作系统的Sun工作站。 ·?? Quartus?Ⅱ 4.1版本或更高版本软件。 Altera支持的VHDL或Verilog HDL仿真器(可选)。 8.2.2 下载并安装FFT 下载FFT兆核函数的过程与下载PCI编译器的过