面向WPAN-WLAN-WMAN系統(tǒng)的多模FFT處理器設(shè)計(jì).pdf

1、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在近幾年發(fā)展迅速，普及度也越來(lái)越高，而在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中扮演著重要角色的就是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform，F(xiàn)FT)是數(shù)字信號(hào)處理中很重要的算法方式，市場(chǎng)上有很多專(zhuān)用的FFT處理器面向多種應(yīng)用環(huán)境的需求。在正交分頻復(fù)用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)系統(tǒng)中，快速傅立葉變換模塊是數(shù)據(jù)傳輸處理以及調(diào)制和解調(diào)的關(guān)鍵模塊，系統(tǒng)要

2、求FFT處理器可以處理更多點(diǎn)數(shù)的FFT運(yùn)算，具有更好的實(shí)時(shí)性、靈活性以及低功耗性。
　　本文首先對(duì)于離散傅立葉變換和快速傅立葉變換的常用算法進(jìn)行了分析，并對(duì)幾種FFT實(shí)現(xiàn)算法在面積、資源消耗、運(yùn)算效率等方面做了比較與探討，提出基-2n靈活點(diǎn)數(shù)優(yōu)化算法，完成點(diǎn)數(shù)靈活配置的硬件設(shè)計(jì)。同時(shí)分析網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境需求以及功耗效率相關(guān)理論，確定選用多路徑延遲反饋結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)多模FFT處理器設(shè)計(jì)。對(duì)于FFT處理器中需要大量運(yùn)算的旋轉(zhuǎn)因子使用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)

3、字計(jì)算方法（Coordinate Rotation Digital Computer，CORDIC）算法模塊進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)，降低了復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算的復(fù)雜度，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，減小了資源消耗。本設(shè)計(jì)滿足無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)(WirelessPersonal Area Networks，WPAN)網(wǎng)絡(luò)吞吐率要求，設(shè)計(jì)采用8路并行處理結(jié)構(gòu)，在309.789MHz的處理頻率下最高實(shí)現(xiàn)2.478GS/s的數(shù)據(jù)吞吐率，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless

4、 Local Area Networks，WLAN)模式多空間流的64/128-points FFT處理、WPAN模式128/256/512-points FFT處理、無(wú)線城域網(wǎng)(Wireless Metropolitan Area Networks，WMAN)模式128/256/512/1024-points FFT處理的多模處理方式，并滿足相應(yīng)協(xié)議面向復(fù)雜點(diǎn)數(shù)的處理速率要求。
　　本文在最后采用Xilinx公司的Vertex-