利用FFT IP Core實(shí)現(xiàn)FFT算法

3.1 FFT 運(yùn)算器

FFT運(yùn)算器采用FFT Core實(shí)現(xiàn)，其引擎結(jié)構(gòu)為雙Single-output，I/O數(shù)據(jù)流采用突發(fā)(Burst)方式。FFT Core采用Atlantic Interface協(xié)議，輸入

接口視為主接收器，輸出接口視為主發(fā)送器。具體接口定義如表1所示。

具體的工作流程：系統(tǒng)復(fù)位后，數(shù)據(jù)源將master_sink_dav置位，表示有采樣數(shù)據(jù)等待輸入；作為回應(yīng)，F(xiàn)FT Core將master_sink_ena置位，表示可以接收輸入數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)源加載第一個(gè)復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，同時(shí)master_sink_sop置位，表示輸入數(shù)據(jù)塊的起始；下一個(gè)時(shí)鐘，master_sink_sop被清零，輸入數(shù)據(jù)按照自然順序被加入。輸入數(shù)據(jù)達(dá)到256點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)自然啟動(dòng)FFT運(yùn)算。通過inv_i信號(hào)的置位/清零可以改變單個(gè)數(shù)據(jù)塊的FFT轉(zhuǎn)換方向，inv_i信號(hào)必須和master_sink_sop信號(hào)嚴(yán)格同步。當(dāng)FFT轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，子接收器已經(jīng)將master_source_dav信號(hào)置位，表示子接收器可以接收FFT的轉(zhuǎn)換結(jié)果；同時(shí)，master_source_ena信號(hào)置位，F(xiàn)FTCore按照自然順序輸出運(yùn)算結(jié)果；在輸出過程中，

master_source_sop和master_source_eop信號(hào)被置位，表示輸出數(shù)據(jù)塊的起始和結(jié)束。詳細(xì)的描述參見文獻(xiàn)[4]。

3.2 控制器與后處理單元

控制器大體可分為三個(gè)部分：輸入緩沖控制(c_i)、FFT運(yùn)算控制(c_f)、輸出緩沖控制(c_o)。c_i為輸入緩沖器提供讀/寫地址和相應(yīng)的讀/寫

控制信號(hào)；c_f為FFT運(yùn)算器提供控制信號(hào)，嚴(yán)格控制FFT Core的工作時(shí)序;c_o為輸出緩沖器提供讀/寫地址及讀/寫控制信號(hào)?？刂破魍ㄟ^VHDL語言編程的狀態(tài)機(jī)方式可以輕易實(shí)現(xiàn)。后處理單元其實(shí)是式(2)和式(3)的硬件實(shí)現(xiàn)，具體的原理如圖2所示。

圖2后處理單元原理圖

圖中標(biāo)識(shí)“mux”、“+”、“-”、“1/2”分別表示選擇器、加法器、減法器和除法器，dr、di、dnr、dni分別與式(1)和式(2)中的Zr(k)、

Zi(k)、Zr(N-k)、Zi(N-k)相對(duì)應(yīng)。當(dāng)sel等于0時(shí)，提取第一路實(shí)序列的頻譜數(shù)據(jù)G(k)，實(shí)現(xiàn)式(1)功能；當(dāng)sel等于1時(shí)，提取第二路實(shí)序列的頻譜數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)式(2)功能。