[发明专利]基于FPGA实现高速FFT处理的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种应用FPGA芯片实现高速FFT处理的方法，它涉及数字信号处理领域。

背景技术

DFT(Discrete Fourier Transfer)及其快速算法FFT是数字信号处理领域的核心组成部分，FFT算法多种多样，按数据抽取方式不同又可分为基2、基4等。各算法优缺点视不同制约因素而不同。FFT实现方法也多种多样，可以用软件实现，也可以用硬件实现。用软件在PC机或工作站上实现则计算速度很慢，一般多结合具体系统用硬件实现，例如用单片机或DSP(DigitalSignal Process)处理器实现，但是速度仍然不能满足某些应用领域的需求，难以与快速的A/D器件匹配。在雷达、电子对抗等应用领域追求运算速度，对实时性要求非常高。FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL(Programmable Array Logic)、GAL(GateArray Logic)、EPLD(Embedded Programmable Logic Device)等可编程器件的基础上进一步发展的产物，具有更高的集成度、更强的逻辑实现能力和更好的设计灵活性。FPGA由许多独立的可编程逻辑模块组成，用户可以通过编程将这些模块连接起来实现不同的设计，它是作为专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Chip)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。近些年来，FPGA技术发展迅速。一方面，各种大容量、高性能、低功耗的可编程逻辑器件不断推出。另一方面，出现了许多FPGA设计辅助工具，这些工具大大提高了以FPGA为基础的新型集成电路的设计效率，使更低成本、更短周期的复杂数字系统开发成为可能。

数字信号处理中，设输入信号X(n)是长为N的复序列，其DFT(DiscreteFourier Transfer)定义为：

X(k)=DFT[x(n)]=Σn=0N-1x(n)WNnk,(0≤k≤N-1)---(1)]]>

其IDFT(Inverse Discrete Fourier Transfer)定义为：