基于FPGA的移位寄存器流水线结构FFT处理器

基于FPGA的移位寄存器流水线结构FFT处理器迅速傅里叶变换(FFT)在雷达、通信和对抗等领域有广泛应用。

近年来现场可编程门阵列()的飞快进展，与技术相比，因为其并行信号处理结构，使得FPGA能够很好地适用于高速信号处理系统。

因为等公司研制的FFT IP核，价钱昂贵，不适合大规模应用，在特定领域中，设计适合于自己领域需要的FFT处理器是较为实际的挑选。

本文设计的FFT处理器，基于FPGA技术，因为采纳移位寄存器流水线结构，实现了两路数据的同时输入，相比传统的级联结构，提高了蝶形运算单元的运算效率，减小了输出延时，降低了芯片资源的用法。

在OFDM系统的实际应用中，因它可以采纳迅速傅里叶变换，能便利快捷地实现调制和解调，故结合MIMO技术，设计的FFT处理器结构，可以很好地应用于2根天线的MIMO-OFDM系统中。

1 FFT处理的应用及DIF FFT算法原理
图1给出一个2根天线MIMO-OFDM系统中FFT的用法。

迅速傅里叶变换算法基本上分为两大类：时域抽取(DIT)和频域抽取(DIF)，这里设计的FFT处理器采纳基-2 DIF算法。

对于N点序列x(N)，其傅里叶变换
将x(n)分成上、下两部分，得：
这样将两个N点的DFT分成两个N／2点的DFT，分的办法是将x(k)按序号k的奇、偶分开。

通过这种方式继续分下去，直到得到两点的DFT。

采纳DIF办法设计的FFT，其输入是正序，输出是根据奇偶分开的倒序。

2 移位寄存器流水线结构的FFT
在传统流水线结构的FFT中，需要将所有数据输入寄存器后，可开头蝶形运算。

在基-2 DIF算法中可以发觉，当前N／2个数据进入寄存
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