基于FPGA的32位浮点FFT处理器的设计

介绍了一种基于FPGA的1024点32位浮点FFT处理器的设计。采用改进的蝶形运算单元,减小了系统的硬件消耗,改善了系统的性能。详细讨论了32位浮点加法器/减法器、乘法器的分级流水技术,提高了系统性能。浮点算法的采用使得系统具有较高的处理精度。

一个高效的嵌入式浮点FFT处理器的实现

FFT是数字信号处理中的一种非常重要的算法。本文构造了一个适于嵌入式应用的基16FFT处理器局部流水结构,同时设计实现了一个高效的基4蝶形运算模块。我们的研究应用了局部流水和反馈的思想,使基16FFT蝶形运算模块得以由两个基4/基2蝶形模块组成的反馈流水电路实现,在简化结构的同时提高了处理速度。基4蝶形模块中运算模块的利用率达到100％,而且比传统的基四蝶形模块节省60％以上的资源。

基于FPGA的高速浮点FFT的实现研究

研究了利用FPGA实现浮点FFT的技术,提出了一种循环控制、RAM访问和蝶形运算三大模块以流水线方式协同工作的方案,结合数据缓冲和并行处理技术,讨论了蝶形运算单元的工作机制。浮点乘法器采用并行Booth编码和3级Wallace压缩树的结构,浮点加法器中采用独立的定点加法器和减法器,使运算得以高速进行。RAM读/写时序和运算参数都可利用寄存器设置。本设计已在Cyclone-Ⅱ系列芯片EP2C8Q208中实现,200MHz主频下,采用外部RAM,完成1024点复数FFT只需750μs。

浮点FFT的VHDL实现

随着集成电路技术的发展,电子设计自动化逐渐成为重要的设计手段,已经广泛应用于数字电路和数字信号处理系统等许多领域。文中介绍了基于VHDL语言设计的浮点FFT,本设计采用基2算法,单精度32位二进制的浮点形式,主控制器采用状态机建模。整个设计利用X ilinx公司提供的先进的ISE 5.3系列软件,采用了先进的结构化设计思想。总设计通过了M ode ls im仿真与验证,二十多个模块的代码覆盖率达到100%。实践结果表明,应用VHDL实现的FFT处理器可快速完成浮点数据快速傅式变换,代码覆盖率也表明系统的测试工作比较完备。该系统可扩展到16点,32点的浮点FFT运算。

Retinex图像增强算法在TS201上的实时实现

Retinex图像增强算法能提升原图像的亮度、对比度和清晰度,但其运算比较复杂,难以满足许多工程应用所需要的实时性。通过采用SingLeton结构的高效浮点FFT,合并算法的多个循环体,合理安排指令并行和软件流水等措施大幅提高运算速度,并对图像进行分块处理以解决片内存储空间不够的矛盾,在单片TS201 DSP平台上实时实现了Retinex图像增强算法。实验结果表明该算法在时钟频率500 MHz的条件下,对512×256像素图像的处理用时18.5 ms。