[发明专利]一种FFT复用方法

说明书

本发明提供一种FFT复用方法，包括以下步骤：步骤1，根据外部输入的高速采样数据进行D倍抽取，并对每一项抽取数据进行数字滤波；步骤2，在连续K/D个时钟周期内，分别对滤波输出数据进行e^‑2πk/K频移处理；步骤3，在连续K/D个时钟周期内，将所得到的数据进行串行转并行转换，K/D个时钟周期更新一次数据；步骤4，对D点数据分别进行D点并行FFT处理，并在K/D个周期内的每个时钟周期对FFT结果分别进行复用处理；步骤5，对由每个周期得到D点FFT结果共同组成K点FFT的结果进行重排，并按照工程需求顺序输出。

技术领域

本发明涉及一种信号处理技术，特别是一种FFT复用方法。

背景技术

快速傅里叶变换(FFT)是离散傅里叶变换(DFT)的一种快速算法，是描述离散信号时域和频域关系的重要数学工具，在数字信号处理方面得到广泛应用。传统的FFT算法可以采用软件、DSP、专用FFT处理芯片或者FPGA等来实现。其中，软件和DSP实现的速度较慢，不能满足数字化接收机里高速信号实时处理的要求；专用FFT处理芯片虽然速度较快，但是价格昂贵、不易广泛推广。FPGA具有资源丰富、速度快、设计灵活，近年来得到广泛的应用。

目前FPGA实现的FFT处理器设计方案按照数据流可分为串行处理与并行处理。串行处理是每次蝶形运算仅用一个蝶形单元，处理方式比较简单，运算速度相对较慢。并行处理运算速度较快，占用的资源也比较多，这对于某些空间和硬件资源都比较紧张的系统来说尤其困难。因此提出了一种FFT复用方法，通过蝶形运算单元复用，采用半并行流水操作，有效平衡FPGA内部处理速度与资源消耗之间的矛盾，有效降低了对逻辑资源的需求，满足工程应用的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种FFT复用方法，包括以下步骤：

步骤1，根据外部输入的高速采样数据进行D倍抽取，并对每一项抽取数据进行数字滤波；

步骤2，在连续K/D个时钟周期内，分别对滤波输出数据进行e^-j2πk/K频移处理，其中，k＝0～K/D-1；

步骤3，在连续K/D个时钟周期内，将所得到的数据进行串行转并行转换，K/D个时钟周期更新一次数据；

步骤4，对D点数据分别进行D点并行FFT处理，并在K/D个周期内的每个时钟周期对FFT结果分别进行复用处理；

步骤5，对由每个周期得到D点FFT结果共同组成K点FFT的结果进行重排，并按照工程需求顺序输出。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)通过蝶形运算单元复用，优化FFT模块逻辑资源占用；(2)采用半并行流水操作，提高高速数据处理能力；(3)有效平衡FPGA内部处理速度与资源消耗之间的矛盾；(4)对输出数据进行排序，降低系统处理复杂度。

下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

图2为32点并行FFT算法的数据流图。

具体实施方式

结合图1、图2，一种FFT复用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据外部输入的高速采样数据进行D倍抽取，并对每一项抽取数据进行数字滤波；

步骤2，在连续K/D个时钟周期内，分别对滤波输出数据进行e^-j2πk/K频移处理，其中，k＝0～K/D-1；

步骤3，在连续K/D个时钟周期内，将所得到的数据进行串行转并行转换，K/D个时钟周期更新一次数据；

步骤4，对D点数据分别进行D点并行FFT处理，并在K/D个周期内的每个时钟周期对FFT结果分别进行复用处理；