FPGA FFT概述

什么是FFT?

FFT代表快速傅里叶变换。它是一种算法，可以计算给定序列的DFT(离散傅里叶变换)或其逆，即IDFT。fft经常用于各种需要信号处理的应用，包括数字记录、加性合成和基音校正软件。它是几个DSP(数字信号处理)系统的基本构件。因此，您将发现这些算法被认为是许多复杂数字设备和系统(如雷达、CT成像和超声)的组成部分。

当涉及到FFT实现的硬件方面时，fpga被认为是理想的选择。在本文中，我们将探讨FPGA FFTs以及为什么它们能很好地协同工作。

fpga上的FFT

fpga，也被称为现场可编程门阵列，是高性能硅芯片，提供了大量的计算能力和灵活性。这是因为FPGA芯片的并行架构允许快速、高性能、实时实现。

由于这种高速实时处理的原因，fpga是实现fft的首选。信号处理应用在现代和时代有显著的高性能要求。这就是为什么它们需要使用具有高计算能力的多核系统。这就是为什么fft同时适应和发展以满足这些信号处理需求是很重要的。

FFT的软件方面以串行方式执行指令，而硬件方面以并行方式工作，与使用微处理器相比，允许它获得更高的吞吐量。然而，简单的FPGA可能使FFT实现看起来，它不是直接执行。

FFT算法在fpga上的实现

正如我们所提到的，在fpga上实现FFT算法并不是特别简单或容易。您购买FPGA的公司通常会为您提供FFT IP核。

例如，考虑Altera FPGA FFT。当涉及到FFT算法的配置时，Altera为您提供了许多可定制性。您可以选择您喜欢的转换长度、I/O数据流、比特数、输入和输出顺序，以及复杂乘法器的实现。

同样，我们有英特尔FPGA IP核，这是另一个高性能FFT处理器，可以大大参数化。它使用块浮点类型的架构，有助于最大限度地提高系统的信号动态范围。这个范围有助于转换计算。英特尔FFT FPGA接受一个复杂的数据向量作为输入，然后产生一个变换域复杂向量作为输出。