变维度FFT硬件加速器结构设计及FPGA实现

本文设计了一种变维度FFT硬件加速器,其采用体-面-线的数据组织形式,提出了一种面划分^([1])兼多路并行的架构,从面和线2个层次展开计算,以面为基本存储单位,以线为基本计算单位,提高了FFT运算的并行度,减少了处理器间的数据交互,并通过乒乓预读取的设计和无冲突的地址调整,提高了整机的运算访存比.本文设计的FFT加速器内含32个并行计算单元,支持IEEE-754标准下的32位单精度浮点数32点到64K点一维FFT运算,32点到256点的二维/三维FFT运算,且具有较强的可扩展性,可根据需要实现m×n×p序列的FFT运算.该设计已在Xilinx Virtex6FPGA芯片上进行原型验证,最高工作频率184.88 MHz.

电力无线专网规划精准实测设备的FPGA设计与实现

智能电网的快速发展使电力系统的架构越来越复杂,亟需开展电力无线专网规划实测设备研究与应用。为解决这个问题,设计了由现场可编程逻辑门阵列(FPGA)和AD9364组成的射频接收和频谱分析硬件系统。从FPGA实现角度详细说明了该系统各部分的功能实现。该射频接收机使用AD9364射频捷变收发器实现了分时长期演进(TD-LTE)230 MHz信号的接收,简化了射频接收机的硬件系统结构。为提高整体的频谱分析能力和速度,FPGA实现对接收信号的子信道划分并对子信道进行硬件快速傅里叶变换(FFT)操作。结果表明该接收机工作正常,能正常接收TD-LTE 230 MHz信号,频谱分析能力出色,该硬件系统可以用于电力无线专网规划的硬件部分使用。

基于互相关算法的声源定位小车设计

基于互相关算法的声源定位小车以TC264DA为核心微处理器,通过MAX9814麦克风传感器、多激光传感器获取距离,结合三麦克风阵列,经二阶低通滤波器获取声源信号后,采用软件FFT和硬件FFT级联进行广义互相关运算,得出声源距离差,最终通过TDOA定位法计算出声源角度,并控制小车运动。

基于NIOS的ANN语音识别系统

现在嵌入式系统对语音识别的需求越来越清晰,比如移动通信设备和智能家居等。目前大多数实用语音识别系统都要求强大的CPU计算能力,为了平衡嵌入式系统计算能力的不足,采用SOPC思想,在Altera公司的NIOS软核上用软件实现系统程序流程控制,在FPGA上用硬件实现高强度的数学计算。这种语音识别系统的效率相比纯软件实现的系统有较大提升,比较适合在嵌入式系统中推广。把FFT在FPGA上以硬件实现,流程控制和模式匹配则采用软件完成。实验结果证明此软硬结合的思路有理想的效果。