1024點(diǎn)基4FFT處理芯片及接口設(shè)計(jì)研究.pdf

1、快速傅立葉變換（FFT）是數(shù)字信號處理領(lǐng)域核心算法之一，可以通過FPGA，DSP和ASIC等多種方式來實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)。FFT專用芯片廣泛應(yīng)用于寬帶OFDM系統(tǒng)，ADSL調(diào)制器，數(shù)字電視，雷達(dá)及聲納信號處理系統(tǒng)等，在高精度高速實(shí)時(shí)性環(huán)境更是首要選擇。因此高性能專用FFT處理芯片設(shè)計(jì)具有重要意義。 本文研究的1024點(diǎn)FFT處理芯片設(shè)計(jì)是基于。TSMC0．18μm CMOS標(biāo)準(zhǔn)單元庫的半定制ASIC設(shè)計(jì)，采用自頂向下與自底向上相結(jié)合，

2、以關(guān)鍵模塊為設(shè)計(jì)對象的設(shè)計(jì)方法，使用Verilog HDL描述系統(tǒng)，在Modelsim、Design Compiler和Astro等電子設(shè)計(jì)自動化（EDA）工具中完成。 在高速度要求下，文章分析了基-2算法與基-4算法的優(yōu)缺點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上分析了原位存取運(yùn)算和固定結(jié)構(gòu)運(yùn)算的原理，最終確定采用基-4算法，固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。文章分析了數(shù)字系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和高速ASIC設(shè)計(jì)的方法，在此基礎(chǔ)上，將本設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)劃分為：蝶形運(yùn)算單元，系統(tǒng)控

3、制器，運(yùn)算數(shù)據(jù)存儲與尋址系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)因子存儲與尋址以及數(shù)據(jù)總線交換器。其中蝶形單元是關(guān)鍵模塊，采用全流水線結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)采用頂層控制和低層控制相結(jié)合的方式。 系統(tǒng)架構(gòu)和各個(gè)模塊采用Verilog實(shí)現(xiàn)RTL編碼，并完成相應(yīng)的功能仿真，然后經(jīng)過FPGA驗(yàn)證證明了設(shè)計(jì)的正確性和硬件可實(shí)現(xiàn)性。按照設(shè)計(jì)要求，使用TSMC0．18μm工藝的標(biāo)準(zhǔn)單元庫，通過Design Compiler工具對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行邏輯綜合，并完成相關(guān)的形式驗(yàn)證和靜態(tài)時(shí)序