基于DSP的实数FFT算法研究与实现 被引量：14

1

作者 陈恒亮 蒋勇 《动力学与控制学报》 2005年第2期50-53,共4页

介绍了一种实数快速傅里叶变换(FFT)的设计原理及实现方法,利用输入序列的对称性,将2N点的实数FFT计算转化为N点复数FFT计算,然后将FFT的N点复数输出序列进行适当的运算组合,获得原实数输入的2N点FFT复数输出序列,使FFT的运算量减少了... 介绍了一种实数快速傅里叶变换(FFT)的设计原理及实现方法,利用输入序列的对称性,将2N点的实数FFT计算转化为N点复数FFT计算,然后将FFT的N点复数输出序列进行适当的运算组合,获得原实数输入的2N点FFT复数输出序列,使FFT的运算量减少了近一半,很大程度上减少了系统的运算时间,解决了信号处理系统要求实时处理与傅里叶变换运算量大之间的矛盾.同时,给出了在TMS320VC5402DSP上实现实数FFT的软件设计,并比较了执行16,32,64,128,256,512,1024点实数FFT程序代码与相同点数复数FFT的程序代码运行时间.经过实验验证,各项指标均达到了设计要求. 展开更多

关键词 FFT DSP 实数 算法研究 TMS320VC5402 快速傅里叶变换 输出序列 程序代码 设计原理 运算时间 实时处理 系统要求 信号处理 软件设计 运行时间 设计要求 运算量 复数 对称性 计算

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基于Cyclone系列FPGA的1024点FFT算法的实现 被引量：11

2

作者 钱文明 刘新宁 张艳丽 《电子工程师》 2007年第2期12-14,共3页

介绍了一种用低成本Cyclone系列FPGA(现场可编程门阵列)实现基于按D IF(频率抽取)rad ix 2结构1 024点FFT(快速傅里叶变换)算法的方法。本设计采用Verilog语言编程实现,利用EDA(电子设计自动化)工具对设计进行了仿真、综合,并在开发板... 介绍了一种用低成本Cyclone系列FPGA(现场可编程门阵列)实现基于按D IF(频率抽取)rad ix 2结构1 024点FFT(快速傅里叶变换)算法的方法。本设计采用Verilog语言编程实现,利用EDA(电子设计自动化)工具对设计进行了仿真、综合,并在开发板上实现板级验证,最后分析了整个设计的性能,说明在低成本Cyclone系列上可以实现高速FFT算法。 展开更多

关键词 FFT 频率抽取 蝶形运算 FPGA

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快速傅里叶变换的误差分析 被引量：7

3

作者 贾玉臣 吴嗣亮 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期739-742,共4页

分析了按时间抽取(DIT)基-2快速傅里叶变换(FFT)的误差,数据格式为二进制补码.给出了蝶形运算误差分析模型,利用FFT信号流图的特点,针对截断、舍入和收敛舍入3种量化方法,得到了准确的定点和块浮点两种FFT算法的均方误差上下限.最后给... 分析了按时间抽取(DIT)基-2快速傅里叶变换(FFT)的误差,数据格式为二进制补码.给出了蝶形运算误差分析模型,利用FFT信号流图的特点,针对截断、舍入和收敛舍入3种量化方法,得到了准确的定点和块浮点两种FFT算法的均方误差上下限.最后给出了噪信比结果,并用Matlab对其进行了仿真,结果表明,块浮点FFT算法优于定点FFT算法,舍入和收敛舍入量化方法优于截断量化方法. 展开更多

关键词 快速傅里叶变换 蝶形运算 收敛舍入 均方误差

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基于FPGA的高速浮点FFT的实现研究 被引量：7

4

作者 刘健 史彩娟 赵丽莉 《微型机与应用》 2012年第14期79-81,84,共4页

研究了利用FPGA实现浮点FFT的技术,提出了一种循环控制、RAM访问和蝶形运算三大模块以流水线方式协同工作的方案,结合数据缓冲和并行处理技术,讨论了蝶形运算单元的工作机制。浮点乘法器采用并行Booth编码和3级Wallace压缩树的结构,浮... 研究了利用FPGA实现浮点FFT的技术,提出了一种循环控制、RAM访问和蝶形运算三大模块以流水线方式协同工作的方案,结合数据缓冲和并行处理技术,讨论了蝶形运算单元的工作机制。浮点乘法器采用并行Booth编码和3级Wallace压缩树的结构,浮点加法器中采用独立的定点加法器和减法器,使运算得以高速进行。RAM读/写时序和运算参数都可利用寄存器设置。本设计已在Cyclone-Ⅱ系列芯片EP2C8Q208中实现,200MHz主频下,采用外部RAM,完成1024点复数FFT只需750μs。 展开更多

关键词 FPGA 浮点FFT 蝶形运算 BOOTH编码 Wallace压缩树

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基于FPGA的基2DIT-FFT蝶形运算设计与实现 被引量：7

5

作者 梁东 《信息通信》 2020年第7期41-43,共3页

详细介绍基2时间抽取快速傅立叶变换(DIT-FFT)的基本原理,在深入研究蝶形运算的基础上,针对蝶形运算中数据和运算参数地址选取的复杂性问题,通过对三个简易计数器的设计,解决蝶形运算中复杂的地址选取操作,使蝶形运算过程简单化,最后基... 详细介绍基2时间抽取快速傅立叶变换(DIT-FFT)的基本原理,在深入研究蝶形运算的基础上,针对蝶形运算中数据和运算参数地址选取的复杂性问题,通过对三个简易计数器的设计,解决蝶形运算中复杂的地址选取操作,使蝶形运算过程简单化,最后基于FPGA平台对基2DIT-FFT蝶形运算的存储器模块和计数器模块进行仿真实现。 展开更多

关键词 蝶形运算 DIT-FFT FPGA

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提高FFT运算速度的几项措施 被引量：3

6

作者 杨向萍 《中国纺织大学学报》 CSCD 1999年第1期42-44,62,共4页

根据DEF运算的线性特性、数字计算机的结构、汇编语言的特点,提出了几项能进一步提高FFT运算速度的措施,可以以定点运算的速度达到了浮点运算的精度.该几项措施已经运用在ZZ-1旋转机械故障分析仪的功率谱运算之中.实践证明,提高FFT运算... 根据DEF运算的线性特性、数字计算机的结构、汇编语言的特点,提出了几项能进一步提高FFT运算速度的措施,可以以定点运算的速度达到了浮点运算的精度.该几项措施已经运用在ZZ-1旋转机械故障分析仪的功率谱运算之中.实践证明,提高FFT运算速度的效果是十分明显的. 展开更多

关键词 块浮点 旋转因子 蝶式运算 快速傅里叶变换 FFT

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基于FPGA架构的可变点FFT处理器设计与实现 被引量：7

7

作者 才华 陈广秋 +2 位作者 刘广文 耿振野 杜兆圣 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期151-158,共8页

通过对传统的基-4快速Fourier变换(FFT)算法进行优化,降低基-4算法的复杂度,使其具有基-2算法的蝶形结构.采用优化后的基-4/2混合基算法及流水线基-22单路延时反馈(R22SDF)结构设计可变点FFT处理器,并对输出结果进行功能和信号仿真验证... 通过对传统的基-4快速Fourier变换(FFT)算法进行优化,降低基-4算法的复杂度,使其具有基-2算法的蝶形结构.采用优化后的基-4/2混合基算法及流水线基-22单路延时反馈(R22SDF)结构设计可变点FFT处理器,并对输出结果进行功能和信号仿真验证.结果表明,该处理器的有效性和执行效率均表现良好. 展开更多

关键词 正交频分多址技术 快速FOURIER变换 蝶形运算 流水线 基-2^2单路延时反馈

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用于全同态加密的数论变换乘法蝶形运算优化及实现 被引量：5

8

作者 华斯亮 张惠国 王书昶 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1381-1388,共8页

全同态加密(FHE)可以真正从根本上解决云计算时将数据及其操作委托给第三方时的数据安全问题。针对全同态加密中占较大比例的大整数乘法运算优化需求,该文提出一种数论变换乘法蝶形运算的操作数合并算法,利用取模操作的快速算法,分别可... 全同态加密(FHE)可以真正从根本上解决云计算时将数据及其操作委托给第三方时的数据安全问题。针对全同态加密中占较大比例的大整数乘法运算优化需求,该文提出一种数论变换乘法蝶形运算的操作数合并算法,利用取模操作的快速算法,分别可将基16和基32运算单元的操作数减少到43.8%和39.1%。在此基础上,设计并实现了数论变换基32运算单元的硬件设计架构,在SMIC 90 nm工艺下的综合结果显示,电路的最高工作频率为600 MHz,面积1.714 mm^(2)。实验结果表明,该优化算法提升了数论变换乘法蝶形运算的计算效率。 展开更多

关键词 全同态加密 大整数乘法 数论变换 蝶形运算

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一个超高速FFT阵列式计算结构设计方案 被引量：1

9

作者 徐公权 黄德利 +2 位作者 用天爵 金培生 王德新 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1996年第12期899-904,共6页

本文分析了ＣＯＲＤＩＣ算法和ＦＦＴ算法的内在联系，设计了基于ＣＯＲＤＩＣ算法的四个蝶形运算器芯片，并在此基础上构成了ＦＦＴ阵列式计算结构，Ｎ＝２ｍ点的ＦＦＴ计算速度可达到微秒级，有很好的性能价格比，在超高速实时信号处... 本文分析了ＣＯＲＤＩＣ算法和ＦＦＴ算法的内在联系，设计了基于ＣＯＲＤＩＣ算法的四个蝶形运算器芯片，并在此基础上构成了ＦＦＴ阵列式计算结构，Ｎ＝２ｍ点的ＦＦＴ计算速度可达到微秒级，有很好的性能价格比，在超高速实时信号处理中有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 CORDIC算法 阵列式结构 傅里叶变换 算法

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基于FPGA的FFT处理器的研究与设计 被引量：5

10

作者 王全州 裴东 +2 位作者 杨志民 杨硕 陶中幸 《西北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第5期38-42,共5页

提出了一种基于FPGA的64点定点快速傅立叶变换(FFT)的实现方案,并采用EP2C70型号的FPGA实现了处理器.该处理器采用按时间抽取的基-2算法和6级流水线结构,每级将乘法器的旋转因子输入端固定为常数而不是作为变量从ROM中读取,流水寄存中... 提出了一种基于FPGA的64点定点快速傅立叶变换(FFT)的实现方案,并采用EP2C70型号的FPGA实现了处理器.该处理器采用按时间抽取的基-2算法和6级流水线结构,每级将乘法器的旋转因子输入端固定为常数而不是作为变量从ROM中读取,流水寄存中间数据结果.采用Verilog语言在RTL级上进行了编程实现,并进行了逻辑综合、时序仿真和硬件测试.硬件测试结果与Matlab计算结果吻合得较好,证明了方案设计和程序的正确性.该处理器具有运算速度快、精度高等优点,适合于高速信号处理的应用场合. 展开更多

关键词 FFT 流水线 蝶形运算

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格密码关键运算模块的硬件实现优化与评估 被引量：4

11

作者 陈朝晖 马原 荆继武 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期595-604,共10页

为提高格密码在实际应用中的运算效率,提出一种格密码中多项式乘法运算的优化实现技术。该技术采用乒乓结构存储多项式系数,用以提升存取带宽,通过消除预缩放运算,减少10.5%的模乘运算和16.7%的存储空间占用,采用移位寄存器和三输入加... 为提高格密码在实际应用中的运算效率,提出一种格密码中多项式乘法运算的优化实现技术。该技术采用乒乓结构存储多项式系数,用以提升存取带宽,通过消除预缩放运算,减少10.5%的模乘运算和16.7%的存储空间占用,采用移位寄存器和三输入加法器的结构,有效地减少逻辑资源占用。同时,设计具有可选层级的流水线结构,使多项式乘法中的蝶形运算模块可以满足不同密码硬件系统的时序要求。评估结果表明,采用优化技术的低面积、均衡型和高性能实现的蝶形运算模块最大工作频率分别可达到150,250和350 MHz以上。与现有实现技术相比,优化的多项式乘法硬件实现能够以更小的电路面积实现更高的工作频率,使电路效率提升22.8%。 展开更多

关键词 后量子密码 多项式乘法 数论变换 蝶形运算 FPGA

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高速FFT处理器的FPGA实现 被引量：4

12

作者 王全州 杨硕 《电子测量技术》 2008年第10期166-169,共4页

本文提出了一种基于FPGA的1024点快速傅里叶变换(FFT)的实现方案,并采用Stratix Ⅱ系列的FPGA芯片实现了该处理器。处理器采用按时间抽取的基-2算法和10级流水线结构。每级将乘法器的旋转因子输入端固定为常数,而中间结果以双端口RAM存... 本文提出了一种基于FPGA的1024点快速傅里叶变换(FFT)的实现方案,并采用Stratix Ⅱ系列的FPGA芯片实现了该处理器。处理器采用按时间抽取的基-2算法和10级流水线结构。每级将乘法器的旋转因子输入端固定为常数,而中间结果以双端口RAM存储。采用Verilog语言在RTL级上进行了编程实现,并进行了逻辑综合、时序仿真和硬件测试。硬件测试的结果与MATLAB计算结果吻合的较好,证明了方案设计的正确性。该处理器具有运算速度快、精度高等优点,已经成功应用于基于FPGA的频谱分析系统中。 展开更多

关键词 FF FPGA 流水线 蝶形运算 VERILOG HDL

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基于频域滤波数字均衡器的设计 被引量：3

13

作者 李倩然 周南 《电子设计工程》 2011年第2期162-164,共3页

为了解决多频段数字均衡滤波器处理过程中数据计算量的问题,通过对数字均衡器设计的分析,将数字音频信号进行频域滤波处理,最终设计出一种高效的数字均衡滤波器。通过将数字信号在频域中进行傅里叶变换,提出了一种基于快速傅里叶变换原... 为了解决多频段数字均衡滤波器处理过程中数据计算量的问题,通过对数字均衡器设计的分析,将数字音频信号进行频域滤波处理,最终设计出一种高效的数字均衡滤波器。通过将数字信号在频域中进行傅里叶变换,提出了一种基于快速傅里叶变换原理的算法,该算法中码位倒置和蝶形运算方法的处理与通常的快速傅里叶变换相比,更有效地减少了数据的运算量,减少了数据处理的时间。结果表明,使用该种算法设计的数字均衡滤波器与传统的时域滤波方法相比,具有很好的实时处理效果。 展开更多

关键词 均衡器 快速傅里叶算法 码位倒置 蝶形运算 数字滤波器

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快速傅里叶变换的FPGA实现 被引量：3

14

作者 刘佳 黄晓红 《微计算机信息》 2009年第32期171-172,210,共3页

在分析快速傅立叶变换(FFT)算法的基础上,为了提高FFT的处理速度,本文采用移位寄存器存储旋转因子的方法,并在Altera公司的CycloneII系列的FPGA(可编程门阵列)芯片上进行了验证,与一般用ROM存储旋转因子方法相比,减少了存储时间,提高了... 在分析快速傅立叶变换(FFT)算法的基础上,为了提高FFT的处理速度,本文采用移位寄存器存储旋转因子的方法,并在Altera公司的CycloneII系列的FPGA(可编程门阵列)芯片上进行了验证,与一般用ROM存储旋转因子方法相比,减少了存储时间,提高了速度,更好的满足了FFT运算的需要。 展开更多

关键词 FPGA FFT 蝶形运算 移位寄存器

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典型蝴蝶状胼胝体胶质瘤1例报告并文献复习 被引量：3

15

作者 李信晓 王峰 +4 位作者 刘阳 王靖 张强 吴楠 孙涛 《临床神经外科杂志》 CAS 2017年第5期335-338,341,共5页

目的探讨蝴蝶状胼胝体胶质瘤的临床、影像学、病理学特征及治疗方法和预后。方法回顾性分析宁夏医科大学总医院神经外科收治的1例胼胝体胶质瘤患者的临床资料,结合患者的临床表现、影像学、病理学检查结果和手术预后,以及相关文献进行... 目的探讨蝴蝶状胼胝体胶质瘤的临床、影像学、病理学特征及治疗方法和预后。方法回顾性分析宁夏医科大学总医院神经外科收治的1例胼胝体胶质瘤患者的临床资料,结合患者的临床表现、影像学、病理学检查结果和手术预后,以及相关文献进行分析。结果本例患者诊断为胶质母细胞瘤,行开颅手术切除肿瘤,病理检查为胶质母细胞瘤(WHOⅣ级);术后患者无明显神经功能障碍表现。结论手术切除是胼胝体胶质瘤的首选治疗方法,术后辅助放、化疗可以显著提高患者的生存期。 展开更多

关键词 胶质瘤 胼胝体 蝴蝶状胶质瘤 神经影像学 手术

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基于FPGA的FFT处理器设计 被引量：2

16

作者 任健 高晓蓉 《现代电子技术》 2010年第24期142-144,147,共4页

在火车车轮的振动式擦伤检测系统中,经常需要对振动信号进行频谱分析,为实现振动频谱信号的及时输出,在此根据FFT算法中的一种变形运算流图,提出一种基于FPGA的FFT流水线结构,总结了利用流水线结构实现这种FFT运算流图的数据存取规律,... 在火车车轮的振动式擦伤检测系统中,经常需要对振动信号进行频谱分析,为实现振动频谱信号的及时输出,在此根据FFT算法中的一种变形运算流图,提出一种基于FPGA的FFT流水线结构,总结了利用流水线结构实现这种FFT运算流图的数据存取规律,并按此结构利用Verilog语言设计了64点数据的6级流水线运算结构。利用振动信号测试数据进行仿真实验,结果表明该设计方法的正确可靠。 展开更多

关键词 FFT算法 FPGA 流水线结构 蝶形运算 流图

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基于DSP的正交频分复用的实现 被引量：2

17

作者 曾玖贞 王超 王彦 《信息安全与通信保密》 2012年第7期84-86,共3页

在理论上推导了采用快速傅里叶逆变换/傅里叶变换(IFFT/FFT)实现正交频分复用(OFDM)调制解调的可行性,分析了采用IFFT/FFT实现OFDM调制解调比传统方法更具优势;然后在数字信号处理器(DSP)硬件平台上对采用IFFT/FFT实现OFDM调制解调进行... 在理论上推导了采用快速傅里叶逆变换/傅里叶变换(IFFT/FFT)实现正交频分复用(OFDM)调制解调的可行性,分析了采用IFFT/FFT实现OFDM调制解调比传统方法更具优势;然后在数字信号处理器(DSP)硬件平台上对采用IFFT/FFT实现OFDM调制解调进行了验证。实验结果表明:采用IFFT/FFT不仅能正确实现OFDM信号的调制解调,而且还大大简化了OFDM系统结构,降低了系统实现难度,节约了成本。 展开更多

关键词 正交频分复用 数字信号处理器 傅里叶逆变换 傅里叶变换 蝶形运算

原文传递

基于FPGA的IDCT变换的设计与实现 被引量：2

18

作者 朱建芹 韩进 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第6期91-96,共6页

二维离散余弦逆变换是图像解码算法的核心,基于DSP用软件实现速度较低,基于ASIC则占用的芯片面积和功耗较大。研究了一种由单个一维IDCT核完成的二维IDCT结构。首先,运用蝶形运算实现一维IDCT变换,然后,调用行列可分离间接算法实现二维I... 二维离散余弦逆变换是图像解码算法的核心,基于DSP用软件实现速度较低,基于ASIC则占用的芯片面积和功耗较大。研究了一种由单个一维IDCT核完成的二维IDCT结构。首先,运用蝶形运算实现一维IDCT变换,然后,调用行列可分离间接算法实现二维IDCT结构,以提高硬件资源利用率。在片内RAM中进行矩阵转置,单周期内完成乘法运算,既提高了FPGA的最大工作频率,又增大了数据处理的吞吐量。该二维IDCT结构是通过Verilog描述,使用AlteraFPGA实现的,共消耗962个逻辑单元,最高时钟频率可达100MHz。 展开更多

关键词 离散余弦逆变换 蝶形运算 行列可分离的间接算法 硬件描述语言 现场可编程逻辑门阵列

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基于QDP的蝶形量子网络编码方案 被引量：1

19

作者 熊思宇 张群 柏明强 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2022年第3期841-844,共4页

当前已有的蝶形量子网络方案多数只能完成量子态经公共信道进行交叉传输,并且为实现蝶形网络的量子态无损传输,通常需要消耗纠缠资源。结合量子直接传态方案中态传输的方法,提出一种在蝶形网络中传输任意已知单量子态的网络编码方案。... 当前已有的蝶形量子网络方案多数只能完成量子态经公共信道进行交叉传输,并且为实现蝶形网络的量子态无损传输,通常需要消耗纠缠资源。结合量子直接传态方案中态传输的方法,提出一种在蝶形网络中传输任意已知单量子态的网络编码方案。利用处于基态的单粒子作为量子寄存器,实现每个接收节点均能同时接收到来自全部发送节点发送的不同量子态。整个通信过程不需要使用纠缠资源和测量操作,仅通过各节点执行相关酉操作即可完成通信。并且将该方案扩展至采用多种形式的量子态作为寄存器以及发送节点和接收节点个数更多的情况。 展开更多

关键词 量子通信 蝶形网络 量子网络编码 量子直接传态 酉操作

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基于FPGA的FFT算法在船舶电站监控中的实现 被引量：1

20

作者 洪江 何勰 张凯杰 《上海船舶运输科学研究所学报》 2017年第3期32-37,共6页

针对船舶电站监控系统的特点及其对参数实时监控的要求,提出基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法,并将其应用到船舶电站监控系统中。为验证FFT算法在检测识别... 针对船舶电站监控系统的特点及其对参数实时监控的要求,提出基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法,并将其应用到船舶电站监控系统中。为验证FFT算法在检测识别船舶电压信号方面的有效性,分别在FPGA和MATLAB平台上对船舶电力系统中的电压三次谐波函数信号进行FFT计算。在FPGA中得到的运算结果与MATLAB中得到的运算结果基本一致,表明基于FPGA的FFT算法能有效识别出不同频率的信号成分,在船舶电站监控中对参数检测具有较好的应用价值。 展开更多

关键词 FFT FPGA 蝶形运算 谐波分析

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