应用于UWB系统的低硬件开销128点FFT处理器设计
作者:
作者单位:

1.河北民族师范学院物理与电子工程系, 承德, 067000;2.韩国圆光大学,益山, 54538

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基金项目:

河北民族师范学院科研课题 PT201507河北民族师范学院科研课题(PT201507)资助项目。


Design of Low Hardware-Cost 128-Point Fast Fourier Transform Processor for UWB System
Author:
Affiliation:

1.Department of Physics and Electronic Engineering, Hebei Normal University for Nationalities, Chengde, 067000, China;2.Wonkwang University, Iksan, 54538, South Korea

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    摘要:

    快速傅里叶变换(Fast Fourier transform, FFT)处理器是数字信号处理领域的核心单元。本文针对超宽带(Ultra wideband, UWB)系统提出了一种低硬件开销的128点FFT处理器设计方案。此方案在算法上采用了混合基-24-23算法,硬件实现上采用了单路延迟负反馈(Single delay feedback, SDF)流水线架构,在处理复数乘法运算上,提出一种新型串接正则有符号数(Canonical signed digit, CSD)常数乘法器替代常用布斯乘法器对旋转因子W128i的复数乘法运算进行实现,大幅降低了FFT处理器消耗的硬件资源。本文设计基于QUARTUS PRIME平台进行开发,并搭配Cyclone 10 LP系列器件,编译报告显示本文方案对比于其他已存在的方案,具有最低的硬件开销和功耗。

    Abstract:

    Fast Fourier transform (FFT) is a key block in the field of digital signal processing (DSP). A low hardware-cost 128-point FFT for UWB system is presented in this paper. Mixed radix-24-23 algorithm is adopted, and single-path delay feedback (SDF) architecture is used for hardware implementation. A novel cascade canonical signed digit (CSD) multiplier is proposed for the complex multiplication of W128i instead of the common booth multiplier, which can significantly reduce the hardware-cost. Based on QUARTUS PRIME tool with Cyclone 10 LP, the proposed scheme is developed, and the compilation report shows that the proposed scheme has the least hardware-cost and power consumption compared with the existing schemes.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

于建,赵炅柱.应用于UWB系统的低硬件开销128点FFT处理器设计[J].数据采集与处理,2019,34(2):358-366

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  • 收稿日期:2018-03-17
  • 最后修改日期:2018-12-24
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  • 在线发布日期: 2019-04-22