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在Altera FPGA中实现超高效的FFT
资料介绍
快速傅里叶变换(FFT)算法[1,2]广泛用于许多领域,无论是用于频谱分析来检测信号,还是用于计算目的(因为例如可以使用FFT有效地计算两个信号的卷积,以及卷积是由有限脉冲响应滤波器执行的操作[3],或用于压缩目的[4]或信号增强[5]。换句话说,FFT无处不在。许多应用需要使用FPGA,因此,在FPGA上计算FFT是一个重要问题,即使在诸如天体物理学等领域[6]。 FPGA公司通常提供知识产权(IP)核心来计算其FPGA上长度为2的幂的FFT,例如Altera [7],Xilinx [8],Lattice [9]或Microsemi [10]。可以认为这样的IP内核针对相应的FPGA进行了优化,但是已经发现可以更有效地实现Altera FFT。更有效意味着可以在相同的处理时间内减少资源,或者可以减少处理时间以适度增加资源。最令人惊讶的事实是,这里提出的替代实现对应于众所周知的基2 FFT算法的一个步骤,其中计算两个较小长度的FFT并组合FFT输入或输出。
在第2节中,我们将回顾Altera FFT的特性和参数。在第3节中,我们回顾了基数-2 FFT算法,并展示了如何使用它来减少Altera FFT的处理时间或资源。在第4节中,对FFT计算的卷积应用了相同的思想。第5节提供了一个应用程序示例,指出了所提议的实现的额外复杂性和实际资源使用情况。最后,第6节总结了本文。
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Implementing_super-efficient_FFTs_in_Altera_FPGAs.pdf | 538K |
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