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一种高性能单精度浮点基-3蝶形运算单元的设计与实现 被引量：5
1
作者 禹霁阳 李阳 +2 位作者 黄丹 龙腾 刘伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2675-2681,共7页
在分析现有蝶形计算单元算法的基础上,提出了一种有效的适用于基-3快速傅里叶变换(FFT)的单精度浮点蝶形计算单元流水设计方法。首先,应用Cooley-Tukey算法推导出了基-3蝶形单元的简化公式;然后,通过引入最小资源固定乘数乘法算法,把蝶... 在分析现有蝶形计算单元算法的基础上,提出了一种有效的适用于基-3快速傅里叶变换(FFT)的单精度浮点蝶形计算单元流水设计方法。首先,应用Cooley-Tukey算法推导出了基-3蝶形单元的简化公式;然后,通过引入最小资源固定乘数乘法算法,把蝶形计算单元中和3点DFT矩阵的浮点复数乘法转化为有限的定点加法计算,结合经典单精度浮点乘法和加法结构实现了基-3FFT蝶形单元的设计。相比于传统算法结构降低了浮点操作的占用,节省了实现中需要的硬件资源。仿真实验和工程应用的结果表明,不论相比于通用机的软件实现还是其他硬件实现结构,提出的设计都能在满足计算精度的基础上保证系统计算的实时性。 展开更多
关键词 蝶形计算 单精度浮点 FPGA CSD
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快速数论变换的一种算法
2
作者 何永富 陈涛 王柏钧 《成都信息工程学院学报》 1993年第3期29-37,共9页
本文构造了一种快速数论变换算法,该算法是一种以数论为基础,有效高速的数论变换算法,并且这种算法易于在计算机上实现。
关键词 数论 费马数变换 蝶形计算 码位倒读
全文增补中
一种偶数基Cooley-Tukey FFT高性能实现方法 被引量：8
3
作者 龚彤艳 张广婷 +1 位作者 贾海鹏 袁良 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2020年第1期31-39,共9页
快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)是最重要的基础算法之一,在科学计算、信号处理、图像处理等领域都有着广泛的应用。随着这些应用领域对实时性需求的进一步提高,FFT算法面临着越来越高的性能要求。在现有的FFT算法库中,FFT... 快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)是最重要的基础算法之一,在科学计算、信号处理、图像处理等领域都有着广泛的应用。随着这些应用领域对实时性需求的进一步提高,FFT算法面临着越来越高的性能要求。在现有的FFT算法库中,FFT算法的求解速度和计算精度受到一定程度的限制,而且也少有研究者对偶数基Cooley-Tukey FFT的高性能实现提出相应的优化策略并对技术进行深入研究。基于此,文中提出了一套针对偶数基的Cooley-Tukey FFT的优化策略和方法。首先构建一个SIMD(Single Instruction Multiple Data)友好、支持混合基的蝶形网络,然后根据偶数基旋转因子特性最大限度地降低蝶形计算的复杂度,接着通过SIMD汇编优化、汇编指令重排及选择、寄存器分配策略制定、高性能矩阵转置算法等方法来优化应用,最后实现一个高性能的FFT算法库。目前,最流行、应用最广的FFT有FFTW和Intel MKL。实验结果表明,在X86计算平台上,新提出的这套针对偶数基Cooley-Tukey FFT的技术所实现的FFT算法库的性能全面优于MKL和FFTW。所提出的这套高性能算法优化和实现技术体系,可推广到除偶数基以外的其他基的实现和优化上,为进一步的研究开发工作奠定一定的基础,进而突破FFT算法在硬件平台上的性能瓶颈,实现一套针对特定平台的高性能FFT算法库。 展开更多
关键词 快速傅里叶变换算法 偶数基 蝶形计算优化 蝶形网络优化 SIMD汇编优化 高性能FFT库
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基于近似计算的精度动态可调FFT处理器
4
作者 马丽萍 张骁煜 +2 位作者 白雨鑫 陈鑫 张颖 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期223-230,共8页
为满足多种场景对电路指标的不同需求,基于近似电路理念提出一种精度可调快速Fourier变换(FFT)处理器.首先,在蝶形节点和旋转因子乘法节点上分别提出了一种截断进位链的可配置近似蝶形计算单元和一种位宽可调的乘法模块.通过MATLAB搭建... 为满足多种场景对电路指标的不同需求,基于近似电路理念提出一种精度可调快速Fourier变换(FFT)处理器.首先,在蝶形节点和旋转因子乘法节点上分别提出了一种截断进位链的可配置近似蝶形计算单元和一种位宽可调的乘法模块.通过MATLAB搭建误差分析平台,详细分析了在各个蝶形节点和旋转因子节点对近似计算的敏感程度,确定了FFT处理器的5种计算模式,实现性能、功耗与精度等参数的动态调节.最终,所提设计在台积电(TSMC)180 nm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺下通过超大规模数字集成电路标准流程实现,性能结果由专业电子自动化设计(EDA)工具评估得到,相对于精确模式,处理器在近似模式下的最高工作频率提升约14.33%;当工作频率为60 MHz时,功耗降低约15.61%. 展开更多
关键词 近似电路 快速FOURIER变换 精度动态可调 近似蝶形计算单元 位宽可调
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