DTMB系统中3780点FFT IP核优化设计与实现

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cjl11082009
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近年来,随着科技不断发展,数字电视地面广播一直是无线通信邻域关注的热点之一。2006年,我国发布《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》(DTMB)标准。DTMB系统采用TDS-OFDM(正交频分复用)技术。在该系统中,3780点FFT(快速傅里叶变换)算法是重要组成部分。本文对DTMB系统进行分析,设计3780点FFT处理器,并采用CORDIC(坐标旋转数字计算方法)算法实现FFT中的复数乘法器。本文工作包括以下几个方面:1.对CORDIC算法进行研究,从减少迭代次数入手,将双步免缩放因子CORDIC算法中部分迭代方式进行合并,最后结合多种CORDIC算法给出用于计算正弦和余弦值的一种实现架构,并使用Verilog语言进行代码编写,使用MATLAB进行数据分析,验证其正确性,并将CORDIC算法与复数乘法对比,将给出的实现架构使用到FFT算法中,用于实现两个复数相乘。2.对3780点FFT算法进行研究,将3780点分解为27点和140点两个部分,将大点数非基-2 FFT算法转换成小点数FFT算法进行计算。27点部分使用基-3算法进行运算。140点部分使用素数因子算法进行计算,在计算时使用RADER算法和Winograd算法结合,并将CORDIC算法加入到该部分中,使用中国余数定理结合MATLAB确定各级数据调整方式。用MATLAB验证结果正确性。3.根据MATLAB确定的实现方式,制定硬件实现架构,并使用Verilog语言进行代码编写,使用MATLAB进行数据分析,确定设计架构可行性,计算结果满足DTMB要求。将设计后的代码在Quartus Ⅱ中进行综合,在EP2C70F89C6 FPGA 芯片上综合结果为:Total combinational functions 使用量为 18513;Dedicated logic registers 使用量为 12405;Total memory bits 使用量为 543592。
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