【摘 要】
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在高精度和高分辨率雷达成像等系统中,快速傅里叶变换算法(FFT)因其具备较高的信号量化噪声比而得到了广泛应用,加速FFT运算执行速度有极强的现实意义。本文以异构多核SoC为载体,设计了一种一维、二维混合架构多基FFT处理器,并以Xilinx Virtex7 FPGA为验证平台,对本设计进行了验证,结果表明所设计的FFT处理器功能正确且达到系统设计要求。本文的主要研究工作如下:1.研究分析了FFT的
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在高精度和高分辨率雷达成像等系统中,快速傅里叶变换算法（FFT）因其具备较高的信号量化噪声比而得到了广泛应用,加速FFT运算执行速度有极强的现实意义。本文以异构多核SoC为载体,设计了一种一维、二维混合架构多基FFT处理器,并以Xilinx Virtex7 FPGA为验证平台,对本设计进行了验证,结果表明所设计的FFT处理器功能正确且达到系统设计要求。本文的主要研究工作如下:1.研究分析了FFT的多种算法原理及复杂度和一维、二维硬件实现结构。考虑到FFT处理器性能,本设计选择基-2、基-3和混合基算法作为实现算法,采用一维顺序递归、并行迭代和二维混合硬件架构作为实现架构。2.本设计的混合基FFT处理器中,蝶形运算器为可重构蝶形运算器,复用了加法器和乘法器,可以由控制器配置为两个并行的基-2蝶形运算器或者一个基-3的运算器,节约硬件资源。设计了对应的无冲突地址规则,优化RAM存储资源。3.本设计在Xilinx的XC7V2000T FPGA芯片上搭建了硬件测试系统,其FPGA硬件测试结果表明,本设计支持基-2、基-3和混合基模式FFT变换,执行速度达到给定蝶乘器数量下的理论周期值,对单精度浮点数,混合基FFT处理器可提供10-5的结果精度。
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