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本科毕业设计--基于fpga的fft算法实现.doc

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基于FPGA的FFT算法实现 第页共NUMPAGES42页 毕业论文 基于FPGA的FFT算法实现 [摘要]快速傅立叶变换(FFT)作为时域和频域转换的基本运算，是数字谱分析的必要前提。传统的FFT使用软件或DSP实现，高速处理时实时性较难满足。FPGA是直接由硬件实现的，其内部结构规则简单，通常可以容纳很多相同的运算单元，因此FPGA在作指定运算时，速度会远远高于通用的DSP芯片。FFT运算结构相对比较简单和固定，适于用FPGA进行硬件实现，并且能兼顾速度及灵活性。本文介绍了一种通用的可以在FPGA上实现512点FFT变换的方法。主要对quartusII中的ram，rom，fft，基本运算等宏模块进行调用。并且通过vga控制模块，和键盘等控制模块，实现对信号的产生和频谱的测量和显示等工作。实验果表明，设计完成的系统能够在保证运算精度和实现复杂度的同时，切实可行地完成设计的总体要求。 [关键词]FPGA；VGA；FFT；ip核 ImplementationofFFTalgorithmbasedonFPGA [Abstract]:FastFourierTransform(FFT)asatimedomainandthefrequencydomainconversionofthebasicoperation,thedigitalspectrumanalysisprerequisite.ThetraditionalFFTimplementedusingsoftwareorDSP,real-timehigh-speedprocessingmoredifficulttomeet.FPGAisadirecthardwareimplementation,anditsinternalstructurerulesaresimple,youcanusuallyaccommodatemanyofthesamearithmeticunit,thusmakingtheassignmentoperatorFPGA,thespeedwillbemuchhigherthanthegeneral-purposeDSPchips.FFToperationisrelativelysimpleandfixedstructure,suitableforhardwareimplementationusingFPGAandcanbothspeedandflexibility.ThispaperdescribesagenericthatcanbeimplementedonFPGA512-pointFFTtransformmethod.MainlyquartusIIofram,rom,fft,basicoperationssuchasmacroblockcalls.Andthroughvgacontrolmodule,andkeyboardcontrolmoduleenablesthesignalgenerationandspectrummeasurementanddisplaywork.Experimentalresultsshowthatthedesigniscompletedthesystemtoensuretheaccuracyandcomputingimplementationcomplexitywhilepracticabletocompletethedesignoftheoverallrequirements. [Keywords]:FPGA;VGA;FFT;ipnuclear 目录 TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc358754481"1引言 PAGEREF_Toc358754481\h1 HYPERLINK\l"_Toc358754482"2设计原理 PAGEREF_Toc358754482\h3 HYPERLINK\l"_Toc358754483"2.1基2-FFT算法原理 PAGEREF_Toc358754483\h3 HYPERLINK\l"_Toc358754484"2.2基4-FFT算法原理 PAGEREF_Toc358754484\h8 HYPERLINK\l"_Toc358754485"2.3IP核实现原理 PAGEREF_Toc358754485\h8 HYPERLINK\l"_Toc358754486"3FFT设计实现 PAGEREF_Toc358754486\h13 HYPERLINK\l"_Toc358754487"3.1总体结构设计