基于迭代思想的复数旋转码FPGA编译码器设计的中期报告.pdfVIP

基于迭代思想的复数旋转码FPGA编译码器设计的

中期报告

1.概述

本报告将介绍一个基于迭代思想的复数旋转码FPGA编译码器的设

计过程和中期进展。该编译码器是为了支持将复数数据传输到FPGA中执

行算法设计的。它使用了一种新颖的编码方式，即复数旋转码，以减少

数据传输所需的带宽，并提高算法执行效率。本中期报告将包括以下内

容：

-问题陈述

-相关工作

-设计思路

-实验结果与分析

-存在问题与下一步工作

2.问题陈述

FPGA是一种可编程逻辑器件，可以实现复杂的算法和数字信号处理。

然而，将数据传输到FPGA中是非常耗时和耗带宽的。为了提高数据传输

效率，并减少所需的带宽，使用一种新颖的编码方式来传输数据是非常

必要的。

在本研究中，我们考虑的问题是如何将复数数据传输到FPGA中进

行处理。目前，有许多不同的编码方式可用于此目的，例如格雷码、哈

达码和余弦码等。然而，这些编码方式存在不同的问题，如带宽消耗过

高、传输受到延迟等问题。因此，我们提出了一种新的编码方式，即复

数旋转码。

3.相关工作

复数旋转码是一种基于递归方法的编码方式，可以在数据传输中有

效地减少信号的带宽以及减少传输所需的时间。该编码方式已经被应用

于许多不同的领域，如通信、传感器网络、数据处理等。

相关工作中常见的实现方法是利用数学公式来计算对应的编码和解

码操作。但是在FPGA中实现这些操作非常复杂和耗时。因此，我们采用

了一种基于迭代思想的算法来设计FPGA编译码器。这种算法可以大大减

少所需的计算复杂度，并提高编译码器的实时性能。

4.设计思路

本研究中提出的复数旋转码FPGA编译码器的设计包括两个主要部

分：编码器和解码器。编码器将复数数据编码为复数旋转码形式，并将

其传输到FPGA中。FPGA中的解码器将复数旋转码解码为复数形式，以

便在FPGA中执行算法操作。

编码器的设计思路如下：

-读取输入复数数据

-迭代计算复数变量$W$$Y$的值以进行编码

-以复数旋转码形式输出编码结果

解码器的设计思路如下：

-读取输入复数旋转码数据

-迭代计算$W$$Y$的值以进行解码

-以复数形式输出解码结果

5.实验结果与分析

我们使用Vivado软件进行了仿真，并在FPGA开发板上进行了物理

实验。实验结果表明，我们的设计可以实现复数旋转码的编码和解码操

作，并在高效地使用带宽的同时保持算法的高执行效率。具体实验结果

或在最终报告中阐述。

6.存在问题与下一步工作

目前存在的主要问题是FPGA处理能力的瓶颈。为了克服这个问题，

我们计划使用新的FPGA器件，并优化算法以提高性能。

下一步工作将重点在于以下几个方面：

-进一步优化算法以提高执行效率

-改进FPGA编译码器的硬件性能

-将编译码器应用于更多领域，如图像处理和语音识别等

7.结论

本中期报告介绍了一个基于迭代思想的复数旋转码FPGA编译码器

的设计过程和中期进展。我们的设计旨在减少数据传输所需带宽，同时

提高算法执行效率。实验结果表明，我们的设计是有效的，并且可以优

化以提高性能。