基于CORDIC算法的高性能FFT設計與實現(xiàn).pdf

1、本文設計并實現(xiàn)一種基于CORDIC算法的高速可配置FFT處理器，用于星載合成孔徑雷達(SAR)星上數據實時自主處理系統(tǒng)。SAR系統(tǒng)需要處理的數據量、運算量都非常巨大，并要求達到準實時甚至全實時的成像處理速度，因此對FFT處理器提出了高速、實時、大點數的運算要求。本文所設計的FFT處理器能夠計算64～8K共8種點數的復數FFT運算，其實部、虛部均為16bits。采用CORDIC算法實現(xiàn)FFT的復數乘法，將復雜的乘法運算用一系列簡單的加法、

2、移位操作來實現(xiàn)，從而降低了運算設計的復雜性，提高了電路的工作頻率。采用四個基4蝶形單元并行處理的結構，內部為流水線的工作方式，有效提高了FFT處理器的運算速度。為實現(xiàn)對采樣信號數據的實時處理，使用了乒乓RAM結構和內部倍頻的方式。運算數據采用塊浮點格式，增大了數據的動態(tài)范圍，有效解決了FFT中的數據溢出問題，以相當于定點格式的資源和運算量達到了更高的計算精度。
　　 在CORDIC乘法器設計中，本文提出了一種簡單便捷的旋轉因子產

3、生方法，無需額外的ROM進行存儲，節(jié)省了大量的硬件資源。為實現(xiàn)16個數據并行讀寫，采用SRAM分塊的思想，提出了一種適合16點并行讀寫的無沖突地址產生方法，從而在一個讀寫周期內可以同時讀寫16個抽取數據，大大提高了系統(tǒng)速度。
　　 本文對FFT處理器的算法、結構、高速設計方法、RTL設計進行了詳細的分析和闡述，給出了FPGA驗證、ASIC設計及后仿結果，驗證了電路功能與時序的正確性。電路最高工作頻率可以達到125MHz，在100