基于改进旋转因子的高性能FFT硬件设计

作     者：骆阳 张为 LUO Yang;ZHANG Wei

作者机构：天津大学微电子学院天津300072 

基　　金：光电信息控制和安全技术重点实验室资助项目(JCKY2019210C053) 

出 版 物：《浙江大学学报（工学版）》 (Journal of Zhejiang University：Engineering Science)

年 卷 期：2021年第55卷第6期

页      码：1199-1207页

摘      要：针对FFT硬件实现中旋转因子模块占用资源较多的问题,设计高性能单路延时反馈结构的基22快速傅里叶变换.采用CORDIC与MCM混合的方法设计旋转因子模块,实现了无需常规乘法器的FFT架构,不必占用DSP48E资源.对于旋转角度数量较少的W16旋转因子模块,采用基于三输入加法器的MCM方法设计,将加法器数量降到最低.对于旋转角度数量较多的W64、W256和W1024模块,采用CORDIC方法设计.依据旋转角度的数学规律,设计旋转角度实时生成模块,与传统的CORDIC方法相比,不需要占用ROM资源,避免了复杂的寻址逻辑和时序控制.与其他构架相比,设计的16 bit 64点快速傅里叶变换在Xilinx Virtex-7上将单位slice吞吐率提高了35.20%,256点FFT在Virtex-5上提高了30.37%,1024点FFT在Virtex-7上提高了25.38%.

主 题 词：快速傅里叶变换 单路延迟反馈架构 常数乘法器 坐标旋转数字计算方法 

学科分类：080903[080903] 0810[工学-土木类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1008-973X.2021.06.021

馆 藏 号：203104538...