面向WPAN-WLAN-WMAN系統(tǒng)的多模FFT處理器設計.pdf

1、無線網(wǎng)絡在近幾年發(fā)展迅速，普及度也越來越高，而在無線網(wǎng)絡發(fā)展中扮演著重要角色的就是數(shù)字信號處理技術(shù)?？焖俑盗⑷~變換(Fast Fourier Transform，F(xiàn)FT)是數(shù)字信號處理中很重要的算法方式，市場上有很多專用的FFT處理器面向多種應用環(huán)境的需求。在正交分頻復用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)系統(tǒng)中，快速傅立葉變換模塊是數(shù)據(jù)傳輸處理以及調(diào)制和解調(diào)的關(guān)鍵模塊，系統(tǒng)要

2、求FFT處理器可以處理更多點數(shù)的FFT運算，具有更好的實時性、靈活性以及低功耗性。
　　本文首先對于離散傅立葉變換和快速傅立葉變換的常用算法進行了分析，并對幾種FFT實現(xiàn)算法在面積、資源消耗、運算效率等方面做了比較與探討，提出基-2n靈活點數(shù)優(yōu)化算法，完成點數(shù)靈活配置的硬件設計。同時分析網(wǎng)絡應用環(huán)境需求以及功耗效率相關(guān)理論，確定選用多路徑延遲反饋結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)多模FFT處理器設計。對于FFT處理器中需要大量運算的旋轉(zhuǎn)因子使用坐標旋轉(zhuǎn)數(shù)

3、字計算方法（Coordinate Rotation Digital Computer，CORDIC）算法模塊進行功能實現(xiàn)，降低了復數(shù)乘法運算的復雜度，并提出了相應的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，減小了資源消耗。本設計滿足無線個人局域網(wǎng)(WirelessPersonal Area Networks，WPAN)網(wǎng)絡吞吐率要求，設計采用8路并行處理結(jié)構(gòu)，在309.789MHz的處理頻率下最高實現(xiàn)2.478GS/s的數(shù)據(jù)吞吐率，最終實現(xiàn)無線局域網(wǎng)(Wireless

4、 Local Area Networks，WLAN)模式多空間流的64/128-points FFT處理、WPAN模式128/256/512-points FFT處理、無線城域網(wǎng)(Wireless Metropolitan Area Networks，WMAN)模式128/256/512/1024-points FFT處理的多模處理方式，并滿足相應協(xié)議面向復雜點數(shù)的處理速率要求。
　　本文在最后采用Xilinx公司的Vertex-