用fpga實(shí)現(xiàn)fft算法-資料下載頁(yè)
2025-01-06 17:08本頁(yè)面
【正文】 比 N 點(diǎn)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度長(zhǎng)一倍以上，可以考慮在較低的計(jì)算時(shí)鐘下使用基 2 運(yùn)算模塊實(shí)現(xiàn)流型 FFT。 運(yùn)算結(jié)果的精度直接與計(jì)算過程中數(shù)據(jù)和因子位數(shù) (浮點(diǎn)算法 )相關(guān)，如果中間計(jì)算的位數(shù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)位數(shù)和 Rom 表中的位數(shù)越大，輸出精度就越大。當(dāng)然，位數(shù)增大后邏輯運(yùn)算資源和存儲(chǔ)資源都會(huì)直線上升。 浮點(diǎn)、塊浮點(diǎn)和定點(diǎn) FFT 根據(jù)運(yùn)算過程中對(duì)數(shù)據(jù)位數(shù)取位和表示形式的不同，可以將 FFT 分為浮點(diǎn) FFT、塊浮點(diǎn) FFT和定點(diǎn) FFT。它們?cè)趯?shí)現(xiàn)時(shí)對(duì)于系統(tǒng)資源的要求是不同的，而且有著不同的適用范圍。 浮點(diǎn) FFT 是基于數(shù) 據(jù)表示為浮點(diǎn)的基礎(chǔ)之上的，即數(shù)據(jù)是由一純小數(shù)和一因子組成，輸入要轉(zhuǎn)成純小數(shù)和因子的浮點(diǎn)表示形式，所有計(jì)算過程中保存應(yīng)得計(jì)算結(jié)果大小，而輸出要變成所需大小的定點(diǎn)表示形式。只要因子位數(shù)足夠大，浮點(diǎn) FFT 計(jì)算是不會(huì)溢出的。而定點(diǎn)則是所有計(jì)算過程中都是定點(diǎn)運(yùn)算，如果各個(gè) Pass 的截位規(guī)則不適當(dāng)，很容易出現(xiàn)溢出，必須要有溢出控制。塊浮點(diǎn)是介于它們之間的一種運(yùn)算機(jī)制，它是根據(jù)本 Pass 的輸入數(shù)據(jù)的大小，在計(jì)算之前進(jìn)行控制 (數(shù)據(jù)上移一比特或下移一比特或乘以一特定因子 )，可以保證不溢出，但一般也需要溢出控制。 浮點(diǎn)運(yùn)算 沒有溢出，信號(hào)平均信噪比高，但由于因子的運(yùn)算必然導(dǎo)致電路復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)困難。定點(diǎn)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，難以保證不溢出，需要統(tǒng)計(jì)得出合適的截位規(guī)則，否則溢出嚴(yán)重導(dǎo)致輸出結(jié)果錯(cuò)誤。塊浮點(diǎn)由于每個(gè) Pass(包括最后輸出前 )結(jié)束后有一統(tǒng)計(jì)控制過程，延時(shí)較大，但是可以保證不溢出而且電路又相對(duì)浮點(diǎn)來(lái)說簡(jiǎn)單得多。 應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用的具體要求，選擇合適的 FFT。如果要求精度，并且要解決頻域很高的單頻干擾，就必須使用浮點(diǎn)的 FFT，使用數(shù)據(jù)位數(shù)很大的定點(diǎn)和塊浮點(diǎn)也能解決這個(gè)問題，但位數(shù)的確定十分困難。如果不要求高精度，邏輯資源和 Rom 比 較緊張，可考慮定點(diǎn)運(yùn)算。如果輸入在頻域集中于幾個(gè)點(diǎn)上或者對(duì)精度要求一般，可以慢速處理，可以采用塊浮點(diǎn)運(yùn)算，就能夠保證這幾點(diǎn)的信噪比，而忽略其他點(diǎn)處的信噪比。
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