一、定点DSP块浮点算法及其实现技术（论文文献综述）
井冰,赵磊[1]（2016）在《基于定点DSP的FFT运算及误差分析》文中提出在定点DSP中进行FFT运算,由于存储器字长有限,可能会产生量化误差、舍入误差和溢出误差,并随着蝶形运算级数的增加而逐渐累积。文章分别对定点FFT运算中的固定精度算法和扩展精度算法在不同字长的硬件系统中进行FFT运算所产生的误差进行仿真对比,实验结果为在定点DSP中实现FFT运算提供参考。
张启荣[2]（2014）在《基于仿射算术的位宽优化方法研究》文中指出FPGA凭借可定制、并行性、可重构和低功耗等优势，逐渐成为嵌入式计算的理想平台之一，并在航空航天、高性能计算和信息处理等领域得到广泛应用。基于FPGA的定点运算往往能够获得相对于浮点运算更快的速度和更低的功耗。因此，在FPGA计算方法设计过程中一般将浮点算法转化为定点算法实现，即定点化。而在定点化的过程中由于操作数的位宽对资源消耗、计算速度、计算精度及功耗等有直接影响，所以必须根据设计要求，在一定的误差条件下，进行位宽优化，合理选择位宽，从而使得定点算法的FPGA实现达到计算速度及精度等方面的最优性能，本文即针对此问题开展研究。本文首先对位宽优化中应用最为广泛的仿射算术方法进行研究。针对其仿射近似形式忽略高阶噪声项的相关性导致计算结果不精确的问题，提出面向高阶噪声相关性的改进仿射算术方法（Improved High-order Noise CorrelationAffine Arithmetic，IHNCAA）。该方法通过改进乘法运算中二次噪声项的映射形式，保证相同噪声项偶次幂的非负性，在计算精度与复杂度之间实现较好的折衷。其次，开展基于IHNCAA的位宽优化实现方法研究。根据IHNCAA原理将其应用于范围分析过程，并针对现有位宽优化流程及误差计算模型的不足，基于IHNCAA，对误差计算模型进行修正，从而获得可同时进行范围分析和精度分析的方法。然后在Linux操作系统中，编程实现基于IHNCAA的位宽优化方法，并将IHNCAA的运算法则重载为运算符，以增加程序的通用性。最后，测试并分析基于IHNCAA的位宽优化方法的性能，并开展面向FIR数字滤波器和正弦函数FPGA实现的应用性研究。实际测试结果表明：IHNCAA更好的结合了简单范围估计与切比雪夫近似的优点，在计算速度与计算精度之间实现了更好的折衷；经IHNCAA进行位宽优化后，算法实例的硬件实现性能优于同类的位宽优化方法及位增长率定律，从而充分证明了本文方法的有效性。本文对位宽优化的研究不仅有利于降低实例FPGA实现的资源消耗成本，提高其计算速度、功耗和并行度等方面的实现性能，而且，对ASIC设计中计算方法的设计也具有一定的借鉴意义。
向奎[3]（2013）在《基于DSP的车牌定位跟踪技术研究》文中进行了进一步梳理智能交通监控系统是构建智慧城市的重要组成部分,它与人们的日常出行息息相关。当前基于PC平台的标清图像监控系统无法实现高精度的目标监控,并且PC处理器价格昂贵、不易于管理和携带,而基于DSP平台的高清图像监控系统能够充分利用高清图像丰富的像素信息,实现高精度的目标监控,同时DSP处理器价格便宜、易于管理和携带,故研发基于DSP平台的高清图像监控系统是智能监控系统发展的必然。本文基于DSP的车牌定位跟踪技术不仅针对高清图像进行跟踪,而且打破了传统的车辆监控模式——对车牌进行跟踪,因此引入了车牌的定位准确度、车牌的跟踪准确度和车牌的可跟踪范围等问题。为了更好地发挥DSP平台上车牌监控的优势,需要选择高效的定位算法和跟踪算法。本文在总结前人研究的基础上,对基于DSP的车牌定位跟踪技术进行详细深入的研究,主要包括以下工作：首先,提出一种基于DSP的车牌跟踪监控方案,通过对DSP硬件优势和车牌特征的分析,制定合理的硬件框架和软件实现算法。本文选取TMS320DM648作为硬件核心,构建硬件框架,在此框架基础上把车牌监控分为定位模块和跟踪模块,定位模块的功能是寻找到图像中的车牌目标,跟踪模块则是根据定位模块提供的特征进行预测跟踪,获取到车牌目标在下一帧的位置。其次,提出了新颖的车牌定位跟踪算法模型,先使用卷积投影算法对车牌进行定位分析,获取准确的车牌特征信息,然后使用金字塔光流法对车牌特征进行跟踪,最终得到车辆的运动轨迹。实验结果表明,对比于其它车辆监控技术,把车牌定位跟踪技术拆分为定位和跟踪模块,充分展现了DSP系统的多流水线特点,定位跟踪系统把车牌作为监控目标,能够实现高精度的车辆监控,验证了文中基于DSP的车牌定位跟踪技术的有效性。
刘少雄[4]（2011）在《LTE上行DFT/IDFT的研究及实现》文中进行了进一步梳理移动通信在过去30年的时间里得到了迅猛发展,由3GPP （3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划）提出的LTE （Long Term Evolution,长期演进）是继第三代移动通信之后的新一代移动通信标准,它以OFDMA （Orthogonal Frequency Division Multiple Access,正交频分多址接入）多址接入和多天线为主要技术基础,满足更低延时、更高用户数据速率、增加系统容量和覆盖、更低运营成本等要求。LTE下行采用OFDMA的多址传输方式,上行为了降低手机端的功放成本采用SCFDMA （Signal Carrier Frequency Division Multiple Access,单载波频分多址接入）的多址传输方式。在OFDMA前加DFT （Discrete Fourier Transform,离散傅立叶变换）预编码是SCFDMA与OFDMA的主要区别。为了动态分配终端资源量,这里DFT预编码的点数是可变的,包括35种模式非2的幂次方的DFT,它是SCFDMA单载波特性的关键所在。虽然对于DFT的研究很多,但对于同时支持可配置、非2的幂次方和高吞吐率的DFT设计却一直是个挑战,本文的研究很有实际意义。本文根据协议规定,研究并完成了一种基于FPGA （Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列）实现的DFT/IDFT解决方案。这种解决方案可以在LTE系统时钟频率下运行,同时满足处理时间上的要求,实现了高速DFT运算。此处的DFT/IDFT除满足LTE上行SCFDMA中35种变换之外,还满足LTE系统带宽为15MHz时1536点的DFT/IDFT变换,能完成LTE系统中所有非2的幂次方的DFT/IDFT运算,并可以实际运用在LTE项目中。本文首先研究各种DFT算法,提出本设计的实现算法,并根据LTE系统对DFT计算时间的要求,采用时间和面积的折中,提出一种符合系统要求的实现架构。在实现过程中优化WFTA （Winagrad Fourier Transform Algorithm,维诺格拉德傅立叶变换算法）蝶形运算单元,并共享某些蝶形单元以减少乘加运算次数,利用旋转因子的特性简化旋转因子的存储,采用合理的数据表示方式以满足定点算法的精度要求。分别用C浮点模型、C定点模型与Matlab模型对比验证性能,确定结构的正确性,最后用RTL （Register Transfer Level,寄存器传输级）的仿真结果与C定点模型的结果进行对比验证以确定硬件逻辑的正确性,并给出硬件设计的FPGA综合结果,为LTE的DFT/IDFT设计提供一个实际参考。
姚兴波[5]（2011）在《FFT算法在OFDM中的应用研究与设计》文中认为随着人们对通信数据化、宽带化、个性化和移动化需求的增强,以及现在通信技术的缺陷,未来通信将主要采用正交频分复用（OFDM）技术,OFDM技术具有频谱利用率高、成本低等优点。OFDM是一种无线环境下的高速传输技术,适合在多径传播和多普勒频移的无线移动信道中传输高速数据。该技术将高速数据流通过串并转换,分配到若干个子信道中进行传输,减轻了由无线信道多径时延扩展所产生的时间弥散对系统的影响,能有效对抗多径效应,消除符号间干扰（ISI）,对抗频率选择性衰落,且信道利用率高。数字信号处理技术广泛应用于语音、多媒体以及通信领域。快速傅里叶变换（FFT）是数字信号处理的核心技术,是现代信号处理的重要理论。针对当前高速数据传输技术中多径效应,符号间干扰的缺陷,提出了OFDM系统的设计方案。该方案采用IFFT/FFT实现调制和解调。本文以Quartus II 7.2为平台采用VHDL语言编程实现各模块,设计了FFT处理器。通过综合仿真和时序分析与MATLAB仿真结果比较验证其正确可行。该系统可以解决高速信息流在信道中的传输问题,可以有效的对抗多径效应,消除符号间干扰,实现数据的高速传输。采用现场可编程门阵列（FPGA）器件实现系统硬件设计,降低了OFDM系统实现复杂度。
周志娟[6]（2011）在《相移波束形成的FPGA实现》文中研究说明随着电子技术的不断进步,可编程逻辑器件向着高集成度、大容量、高速、低功耗、低价位的方向迅猛发展。其中,FPGA（现场可编程门阵列）更以其资源丰富、并行度高、设计灵活的特点在系统控制和数字信号处理方面展现出了巨大的优势,广泛应用在民用及军事的诸多领域。本文以Xilinx公司的Virtex-4系列中的XC4VLX15型FPGA芯片为平台,研究了相移波束形成算法的FPGA实现。波束形成广泛应用在雷达、声呐、移动通信、医学等领域,具有定向发射和接收信号、目标方位测定等用途。窄带的相移波束形成算法结构简单,结合移位边带波束形成的方法使系统的采样率大大降低。算法的结构主要包括FIR（有限脉冲响应）滤波器和FFT（快速傅里叶变换）两个核心模块。论文首先通过MATLAB仿真确定相移波束形成算法中涉及的参数,得到正确的仿真结果。然后进行算法的FPGA程序设计,得到了正确的仿真结果。其中,对FIR滤波器模块和FFT模块使用IP（知识产权）核和硬件描述语言两种方法分别进行了设计。FIR滤波器模块设计应用直接乘累加和分布式算法两种方法分别实现；FFT模块设计采用高效的基4算法,使用级联处理结构,并应用了块浮点算法。最后,在硬件平台上对相移波束形成算法的FPGA程序进行了验证。通过功能仿真和硬件实现,验证了本文所设计的程序的正确性。
徐娜,杨鼎才[7]（2009）在《基于FPGA的高速定点FFT算法的实现》文中进行了进一步梳理针对高速实时信号处理的要求,提出一种基于现场可编程门阵列（FPGA）实现64点高速定点快速傅里叶变换（FFT）算法的方法。该方法从运算速度和实现复杂度两方面综合考虑,采用基于按时间抽取的Radix-4算法的三级流水线结构,每级将乘法器的旋转因子输入端固定为常数值,而不是作为变量从ROM中读取,从而减少ROM的读取时间。另外,为了避免溢出,还采用块浮点结构表示数据,节省了大量的硬件资源。从实验结果看,可以满足对数据高速实时处理的要求。
文婧媛[8]（2009）在《基于CORDIC算法的高性能FFT设计与实现》文中进行了进一步梳理本文设计并实现一种基于CORDIC算法的高速可配置FFT处理器,用于星载合成孔径雷达（SAR）星上数据实时自主处理系统。SAR系统需要处理的数据量、运算量都非常巨大,并要求达到准实时甚至全实时的成像处理速度,因此对FFT处理器提出了高速、实时、大点数的运算要求。本文所设计的FFT处理器能够计算64～8K共8种点数的复数FFT运算,其实部、虚部均为16bits。采用CORDIC算法实现FFT的复数乘法,将复杂的乘法运算用一系列简单的加法、移位操作来实现,从而降低了运算设计的复杂性,提高了电路的工作频率。采用四个基4蝶形单元并行处理的结构,内部为流水线的工作方式,有效提高了FFT处理器的运算速度。为实现对采样信号数据的实时处理,使用了乒乓RAM结构和内部倍频的方式。运算数据采用块浮点格式,增大了数据的动态范围,有效解决了FFT中的数据溢出问题,以相当于定点格式的资源和运算量达到了更高的计算精度。在CORDIC乘法器设计中,本文提出了一种简单便捷的旋转因子产生方法,无需额外的ROM进行存储,节省了大量的硬件资源。为实现16个数据并行读写,采用SRAM分块的思想,提出了一种适合16点并行读写的无冲突地址产生方法,从而在一个读写周期内可以同时读写16个抽取数据,大大提高了系统速度。本文对FFT处理器的算法、结构、高速设计方法、RTL设计进行了详细的分析和阐述,给出了FPGA验证、ASIC设计及后仿结果,验证了电路功能与时序的正确性。电路最高工作频率可以达到125MHz,在100MHz时钟下,1024点FFT运算时间为4.41μs,8192点FFT运算时间为37.61μs,完全满足设计要求。
徐娜[9]（2009）在《基于FPGA的高性能FFT算法实现研究》文中进行了进一步梳理快速傅立叶变换（FFT）作为时域和频域转换的基本运算,是数字谱分析的必要前提。传统的FFT使用软件或DSP实现,高速处理时实时性较难满足,因此专用集成电路（ASIC）和可编程逻辑器件（以现场可编程门阵列FPGA为代表）应运而生。速度上ASIC更占优势,但是随着点数的增加,芯片面积将迅速扩大,也就意味着成本的提高。而FPGA内部含有硬件乘法器,大量的存储单元和可编程I/O,十分适合于FFT处理器的实现,而且相对ASIC,成本低廉,可以反复编程,便于调试,也更具市场竞争力。本文提出了1024点FFT处理器在FPGA中的设计与实现方法。（1）该方法采用了按时间抽取（DIT）基-4算法和5级流水线结构,并对核心单元蝶形处理器和流水线结构进行改进设计,使其在节约了大约75%的硬件面积的同时还大大提高了运算的速度,从而达到系统高速实时的要求。（2）设计内置双端口RAM存储数据,控制简单,而且速度很快;用ROM存储旋转因子,并采用查找表的方式取数,节省时间。（3）为了避免数据溢出,采用块浮点结构来表示数据,这是对定点和浮点数一种很好的折中,节省了大量器件资源。（4）最后通过Matlab仿真结果对硬件实现FFT算法进行验证,以证明本文所提出的方法的正确性。试验结果表明,该方法在保证运算精度和实现复杂度的同时,提高了处理器的数据时钟频率和处理速度,达到了预期的目标。
何正林[10]（2008）在《配变电安全监控系统的开发与研究》文中提出配变电安全监控是保证电力安全、稳定运行的重要环节。论文结合广西省“电网低压无功自动补偿装置”项目,对配变电及电力设备的安全隐患问题进行研究,研制出了配变电安全监控系统。论文所作的研究工作和技术难点体现在以下几个方面:（1）采用先进的32位ARM处理器LPC2214和新型高精度3相电能测量集成芯片ADE7758,研制了一套配变电安全监控装置。它不仅拥有更高的工作频率和数据处理能力,而且拥有全周波交流采样和信号处理功能,弥补了传统设计方案中的不足。（2）采用快速傅立叶变换FFT理论,建立了能够满足配变电安全监控系统高精度计量与测量要求的有效和实用算法,如纯正弦信号的计算与测量算法,含有高次谐波的非正弦信号的计算与测量算法。论文深入探讨了定点数存储及其运算理论,并将其应用于电力参数的计算。（3）使用先进的通讯技术,组建了安全监控通讯网络系统。采用GPRS无线通信网络既实现了数据传输的实时可靠性,又减少了配变电监控系统通信网络构建的成本。若异常事件发生,配变电安全监控系统立即将其组装成报文,通过GPRS发给主站,供电局工作人员接收报文后,立即采取相应的措施,防止潜在的事故发生。当GPRS信号非常弱或网络繁忙的时候,使用USB技术,实现本地抄表和软件系统升级。（4）开发了具有电能质量检测、远程自动化实时抄表、配变电异常信息自动报警等功能的软件,实现了配变电安全监控,保障了电力设备的安全运行。研制出的配变电安全监控系统能够监控配变电及电力设备的运行状况,具有较高的应用价值。
二、定点DSP块浮点算法及其实现技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、定点DSP块浮点算法及其实现技术（论文提纲范文）
（2）基于仿射算术的位宽优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 相关概念解释 |
| 1.2.2 位宽优化研究现状及分析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第2章 面向高阶噪声相关性的改进仿射算术 |
| 2.1 区间算术原理 |
| 2.1.1 区间算术及其应用 |
| 2.1.2 区间算术运算法则及其局限性 |
| 2.2 仿射算术原理 |
| 2.2.1 基本仿射算术原理 |
| 2.2.2 仿射算术的常见改进方法 |
| 2.3 面向高阶噪声相关性的改进仿射算术方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于 IHNCAA 的范围分析 |
| 3.1 基于 IHNCAA 的范围分析原理 |
| 3.2 基于 IHNCAA 范围分析的实现 |
| 3.3 实验及分析 |
| 3.3.1 单变量多项式范围分析 |
| 3.3.2 多变量多项式范围分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于 IHNCAA 的精度分析 |
| 4.1 基于 IHNCAA 的精度分析原理 |
| 4.1.1 精度分析模型的建立 |
| 4.1.2 面积估计模型 |
| 4.2 基于 IHNCAA 精度分析的实现 |
| 4.3 实验及分析 |
| 4.3.1 三次 B 样条实例 |
| 4.3.2 多变量多项式实例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 应用实例研究 |
| 5.1 应用实例研究流程 |
| 5.2 实例研究环境介绍 |
| 5.2.1 Xubuntu Linux |
| 5.2.2 MATLAB Fixed-Point Toolbox |
| 5.2.3 Simulink |
| 5.2.4 DSP Builder |
| 5.3 1 6 阶 FIR 数字滤波器实例分析 |
| 5.3.1 实现结构及变量分析 |
| 5.3.2 位宽优化 |
| 5.3.3 FPGA 实现 |
| 5.3.4 实验分析 |
| 5.4 正弦函数实例分析 |
| 5.4.1 实现结构及变量分析 |
| 5.4.2 位宽优化 |
| 5.4.3 FPGA 实现 |
| 5.4.4 实验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及发明专利 |
| 致谢 |
（3）基于DSP的车牌定位跟踪技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 车辆监控技术 |
| 1.2.1 常用DSP核心介绍 |
| 1.2.2 目标监控算法介绍 |
| 1.3 本文的主要工作及内容安排 |
| 第二章 车牌定位跟踪技术的开发环境和硬件平台 |
| 2.1 硬件平台介绍 |
| 2.1.1 TMS320DM642处理器介绍 |
| 2.1.2 TMS320DM648处理器介绍 |
| 2.2 开发环境介绍 |
| 第三章 基于DSP的车牌定位跟踪技术算法实现 |
| 3.1 定位模块 |
| 3.1.1 边缘检测算法 |
| 3.1.1.1 Roberts算子 |
| 3.1.1.2 Sobel算子 |
| 3.1.1.3 Prewitt算子 |
| 3.1.1.4 Laplacian算子 |
| 3.1.1.5 边缘检测器比较 |
| 3.1.1.6 二值化边缘图像 |
| 3.1.2 定位算法 |
| 3.1.2.1 投影算法 |
| 3.1.2.2 查找峰值 |
| 3.1.2.3 打分排序 |
| 3.2 跟踪模块 |
| 3.2.1 常用跟踪算法分析 |
| 3.2.1.1 基于特征的跟踪 |
| 3.2.1.2 基于相关的跟踪 |
| 3.2.1.3 基于运动估计的跟踪 |
| 3.2.2 光流跟踪算法分析与实现 |
| 第四章 算法优化 |
| 4.1 浮点转定点优化 |
| 4.2 程序运算量优化 |
| 4.2.1 Sobel边缘化优化 |
| 4.2.2 金字塔跟踪算法优化 |
| 第五章 结果分析 |
| 5.1 定位跟踪系统效果分析 |
| 5.2 定位跟踪系统准确率分析 |
| 5.3 定位跟踪系统实时性分析 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间论文与专利 |
（4）LTE上行DFT/IDFT的研究及实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 LTE演进技术的发展 |
| 1.1.2 DFT处理器研究现状及意义 |
| 1.2 课题来源及本文主要内容 |
| 1.3 本文结构 |
| 第2章 LTE上行及下行多址传输方式 |
| 2.1 LTE多址接入方式概述 |
| 2.2 LTE下行多址OFDMA |
| 2.2.1 OFDM基本原理 |
| 2.2.2 基于FFT/IFFT的OFDM实现 |
| 2.2.3 OFDM的保护间隔和循环前缀 |
| 2.2.4 OFDM的多址复用实现及参数设置 |
| 2.2.5 OFDM的优缺点 |
| 2.3 LTE上行多址SC_FDMA |
| 2.3.1 SC_FDMA时域和频域产生原理及比较 |
| 2.3.2 LTE中SC_FDMA降低PAPR的原因分析 |
| 2.3.3 DFT/IDFT在SC_FDMA关键技术中的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 FFT算法分析 |
| 3.1 直接DFT算法 |
| 3.2 Cooley-Tukey FFT算法 |
| 3.2.1 按频域抽取(DIF)基-2FFT算法 |
| 3.2.2 基-4频域抽取算法 |
| 3.2.3 混合基算法 |
| 3.3 Good-Thomas傅立叶变换算法 |
| 3.4 Winograd傅立叶变换算法(WFTA) |
| 3.5 本论文所采用的算法分析 |
| 3.6 FFT的有限字长效应 |
| 3.6.1 定点和浮点 |
| 3.6.2 量化方式 |
| 3.6.3 FFT算法的量化误差 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 DFT/IDFT的架构设计及实现方法 |
| 4.1 系统架构设计 |
| 4.1.1 基于存储器的结构 |
| 4.1.2 基于流水线的结构 |
| 4.1.3 本文可变点DFT硬件结构 |
| 4.2 实现方法 |
| 4.2.1 采用四个双端口RAM的数据存取 |
| 4.2.2 旋转因子ROM的优化存取 |
| 4.2.3 小因子的WFTA运算单元设计与优化 |
| 4.2.4 块浮点及其他方式的数据处理 |
| 4.2.5 DFT状态机设计 |
| 4.3 IDFT的设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 DFT/IDFT系统的验证和综合 |
| 5.1 DFT/IDFT的仿真验证 |
| 5.1.1 浮点算法的性能仿真 |
| 5.1.2 定点算法的性能仿真 |
| 5.1.3 RTL硬件电路仿真 |
| 5.2 FPGA综合 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）FFT算法在OFDM中的应用研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 数字信号处理概述 |
| 1.2 FFT算法的研究现状 |
| 1.3 FFT处理器的研究现状 |
| 1.4 OFDM技术的背景及研究现状 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 2 OFDM的基本原理及关键技术的介绍 |
| 2.1 OFDM信号 |
| 2.2 用IDFT/DFT实现调制解调 |
| 2.3 OFDM的保护间隔和循环前缀 |
| 2.4 OFDM的同步 |
| 2.4.1 帧结构 |
| 2.4.2 同步流程 |
| 2.5 OFDM系统的组成 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 离散傅立叶变换与FFT算法 |
| 3.1 离散傅里叶变换 |
| 3.2 快速傅立叶变换 |
| 3.2.1 DFT直接计算存在的问题及改进 |
| 3.2.2 基-2按时间抽取FFT算法基本原理 |
| 3.2.3 FFT实现IFFT |
| 3.3 FFT的硬件实现 |
| 3.4 FFT处理器系统的优化 |
| 3.4.1 提高FFT处理器运算速度的措施 |
| 3.4.2 减少FFT处理器硬件资源的方案 |
| 3.4.3 提高FFT处理器运算精度设计方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 FFT处理器的FPGA设计与实现 |
| 4.1 VHDL语言设计流程与方法 |
| 4.1.1 EDA简介 |
| 4.1.2 硬件描述语言(HDL) |
| 4.1.3 Quartus Ⅱ简介 |
| 4.2 FFT处理器总体结构设计 |
| 4.2.1 FFT处理器设计特点 |
| 4.2.2 FFT处理器处理流程 |
| 4.3 蝶形运算模块设计 |
| 4.3.1 乘法器设计 |
| 4.3.2 蝶形运算单元流水线设计 |
| 4.3.3 蝶形运算单元实现 |
| 4.4 块浮点模块结构设计 |
| 4.4.1 基本原理 |
| 4.4.2 结构设计 |
| 4.4.3 块浮点单元误差分析 |
| 4.5 地址产生模块设计 |
| 4.5.1 蝶形运算单元数据地址设计 |
| 4.5.2 倒序输出地址设计 |
| 4.6 双口RAM模块设计 |
| 4.6.1 双口RAM兵乓结构设计 |
| 4.7 数据切换模块 |
| 4.8 ROM模块设计 |
| 4.9 时序控制模块设计 |
| 4.10 FFT处理器系统的实现 |
| 4.11 本章小结 |
| 5 FFT系统在OFDM中的应用与测试 |
| 5.1 FFT在OFDM中的应用 |
| 5.2 FFT系统仿真测试 |
| 5.3 FFT处理器硬件电路设计 |
| 5.4 正弦信号的仿真测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）相移波束形成的FPGA实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 波束形成技术的研究现状 |
| 1.2.2 FPGA数字信号处理的研究现状 |
| 1.3 FPGA概述 |
| 1.3.1 FPGA芯片的特点 |
| 1.3.2 FPGA开发流程 |
| 1.3.3 开发环境 |
| 1.3.4 编程语言 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 基于IP核调用的相移波束形成设计 |
| 2.1 波束形成的原理 |
| 2.2 相移波束形成的原理 |
| 2.3 移位边带波束形成的原理 |
| 2.4 IP核技术概述 |
| 2.5 相移波束形成的FPGA程序设计 |
| 2.5.1 算法的MATLAB仿真 |
| 2.5.2 FPGA程序设计 |
| 2.5.3 仿真结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 数字滤波器模块设计 |
| 3.1 数字滤波器原理 |
| 3.2 滤波器模块的FPGA程序设计 |
| 3.2.1 直接实现卷积运算 |
| 3.2.2 用分布式算法实现卷积运算 |
| 3.3 调用滤波器模块进行相移波束形成设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 快速傅里叶变换模块设计 |
| 4.1 快速傅里叶变换原理和实现方案选取 |
| 4.2 基4按时间抽取FFT算法原理 |
| 4.3 FFT模块的FPGA程序设计 |
| 4.3.1 FFT模块结构设计 |
| 4.3.2 位倒序模块和缓存输出模块设计 |
| 4.3.3 各级运算模块结构 |
| 4.3.4 块浮点结构设计 |
| 4.4 仿真结果 |
| 4.5 调用FFT模块实现相移波束形成 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 相移波束形成程序的硬件测试 |
| 5.1 硬件平台 |
| 5.2 调试方法 |
| 5.3 硬件测试结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）基于FPGA的高速定点FFT算法的实现（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 FFT算法原理 |
| 2 FFT算法的硬件实现 |
| 2.1 流水线方式FFT算法的实现 |
| 2.2 存储单元 |
| 2.3 运算结构 |
| 2.4 块浮点结构 |
| 3 结 语 |
（8）基于CORDIC算法的高性能FFT设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 课题背景及研究意义 |
| 第二节 FFT算法的研究现状 |
| 第三节 FFT处理器的实现方法 |
| 第四节 本文研究内容与组织结构 |
| 1.4.1 本文研究内容 |
| 1.4.2 各章主要内容及组织结构 |
| 第二章 FFT基本原理 |
| 第一节 离散傅里叶变换基本原理 |
| 第二节 快速傅里叶变换基本原理 |
| 第三节 快速傅里叶算法分析 |
| 2.3.1 基2 DIT算法基本原理 |
| 2.3.2 基2 DIF算法基本原理 |
| 2.3.3 基4算法基本原理 |
| 2.3.4 基8算法基本原理 |
| 2.3.5 几种蝶形算法的比较 |
| 第四节 本章小结 |
| 第三章 基于CORDIC算法的高速FFT设计方法 |
| 第一节 CORDIC算法概述 |
| 3.1.1 CORDIC算法的提出 |
| 3.1.2 CORDIC算法基本原理 |
| 3.1.3 CORDIC算法的应用现状 |
| 第二节 CORDIC算法在FFT处理器中的应用 |
| 3.2.1 CORDIC算法在FFT中的应用原理 |
| 3.2.2 预旋转 |
| 3.2.3 CORDIC算法的误差分析 |
| 第三节 FFT数据格式的选取 |
| 第四节 FFT处理器硬件实现结构 |
| 3.4.1 复用结构FFT处理器 |
| 3.4.2 流水结构FFT处理器 |
| 3.4.3 并行结构FFT处理器 |
| 3.4.4 FFT处理器结构比较 |
| 第五节 本章小结 |
| 第四章 FFT处理器前端电路设计 |
| 第一节 FFT处理器的总体设计 |
| 4.1.1 总体设计规范 |
| 4.1.2 算法级设计 |
| 4.1.3 FFT处理器的整体结构 |
| 第二节 RTL级设计 |
| 4.2.1 倒序处理 |
| 4.2.2 SRAM设计思想 |
| 4.2.3 SRAM读写地址的产生与控制 |
| 4.2.3.1 并行读写的地址冲突 |
| 4.2.3.2 16点并行无冲突二维地址产生方法 |
| 4.2.3.3 SRAM读写控制单元 |
| 4.2.4 地址产生单元 |
| 4.2.5 基4蝶形单元 |
| 4.2.6 CORDIC乘法器 |
| 4.2.6.1 CORDIC乘法器的结构 |
| 4.2.6.2 CORDIC乘法器迭代级数n的确定 |
| 4.2.6.3 旋转因子产生方法 |
| 4.2.6.4 CORDIC乘法器的精度分析 |
| 4.2.7 溢出控制单元 |
| 4.2.7.1 块浮点溢出控制实现 |
| 4.2.7.2 块浮点运算精度分析 |
| 4.2.8 基2蝶形单元 |
| 4.2.9 控制单元 |
| 4.2.10 输出模块 |
| 第三节 本章小结 |
| 第五章 仿真验证及ASIC设计 |
| 第一节 功能仿真与FPGA验证 |
| 5.1.1 功能仿真 |
| 5.1.2 FPGA验证 |
| 第二节 ASIC设计 |
| 5.2.1 Design Compiler综合 |
| 5.2.2 版图设计 |
| 5.2.3 电路后仿结果 |
| 第三节 信号仿真与分析 |
| 5.3.1 锯齿波信号仿真 |
| 5.3.2 双频正弦信号仿真 |
| 5.3.3 方波信号仿真 |
| 5.3.4 FFT处理器性能分析 |
| 第四节 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）基于FPGA的高性能FFT算法实现研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.3 本论文的研究内容及结构安排 |
| 第2章 快速傅立叶变换的算法研究 |
| 2.1 快速傅立叶变换的原理简介 |
| 2.2 FFT 算法的规律 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 FPGA 的基础知识 |
| 3.1 FPGA 的简介 |
| 3.2 FPGA 的基本结构和设计原则 |
| 3.3 开发流程和开发软件简介 |
| 3.4 硬件描述语言VHDL |
| 3.4.1 VHDL 的设计流程 |
| 3.4.2 VHDL 设计单元模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 FFT 处理器整体结构设计 |
| 4.1 FFT 处理器的实现框图 |
| 4.2 蝶形运算单元的设计 |
| 4.2.1 高效排序基-4FFT 算法原理 |
| 4.2.2 高效排序基-4 算法的工作流程 |
| 4.3 流水线结构的改进算法 |
| 4.3.1 流水线操作 |
| 4.3.2 乒乓操作 |
| 4.3.3 基于乒乓操作的FFT 流水线处理机 |
| 4.4 存储单元的设计 |
| 4.4.1 FFT 数据存取规律分析 |
| 4.4.2 双口RAM 及其地址发生器的设计 |
| 4.4.3 ROM 及其地址发生器的设计 |
| 4.5 块浮点单元的设计 |
| 4.6 时序控制单元的设计 |
| 4.7 硬件的选择 |
| 4.8 用FFT 实现IFFT |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 FFT 系统仿真测试 |
| 5.1 FPGA 前端设计 |
| 5.1.1 算法验证和RTL 设计 |
| 5.1.2 仿真与综合 |
| 5.1.3 静态时序分析 |
| 5.2 后仿真结果及分析 |
| 5.2.1 复常数信号的仿真 |
| 5.2.2 复三角信号的仿真 |
| 5.2.3 复单频正弦信号的仿真 |
| 5.2.4 复双频正弦信号的仿真 |
| 5.3 仿真结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）配变电安全监控系统的开发与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景 |
| 1.2 研究的目的意义 |
| 1.3 国内外的研究现状 |
| 1.3.1 国外的研究现状 |
| 1.3.2 国内的研究现状 |
| 1.4 配变电安全监控系统的研究思路 |
| 1.5 论文的主要内容和章节安排 |
| 1.5.1 论文的主要内容 |
| 1.5.2 论文的章节安排 |
| 第二章 配变电安全监控参数的采集及计算 |
| 2.1 电力参数的采样精度 |
| 2.1.1 校准增益寄存器 |
| 2.1.2 校准偏移寄存器 |
| 2.1.3 相位校准寄存器 |
| 2.2 数据处理 |
| 2.2.1 选择一种表示方法 |
| 2.2.2 操作以定点格式存储的值 |
| 2.2.3 定点信号的加法和减法 |
| 2.2.4 定点信号的乘法 |
| 2.2.5 定点信号的除法 |
| 2.2.6 定点信号的平方根 |
| 2.3 谐波测量算法 |
| 2.3.1 傅立叶序列 |
| 2.3.2 连续傅立叶变换 |
| 2.3.3 离散傅立叶变换 |
| 2.3.4 快速傅立叶变换 |
| 2.3.5 谐波含有率 |
| 2.4 环境参数采集 |
| 2.4.1 A/D采样数据处理 |
| 2.4.2 修正温湿度的A/D采样值 |
| 2.4.3 数字滤波 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 配变电安全监控系统的硬件设计 |
| 3.1 ARM技术特点 |
| 3.1.1 ARM内核 |
| 3.1.2 ARM微处理器的寄存器结构 |
| 3.2 LPC2214 |
| 3.3 电源设计 |
| 3.3.1 常用供电电源 |
| 3.3.2 备用电源设计 |
| 3.4 电量计量设计 |
| 3.4.1 ADE7758简介 |
| 3.4.2 ADE7758应用 |
| 3.5 其他硬件电路 |
| 3.5.1 存储器接口设计 |
| 3.5.2 通信接口设计 |
| 3.5.3 人机接口电路设计 |
| 3.5.4 时钟电路 |
| 3.5.5 开关量输出电路 |
| 3.5.6 环境参数采集电路 |
| 3.6 硬件抗干扰 |
| 3.6.1 元件帅选 |
| 3.6.2 电源干扰及其抑制 |
| 3.6.3 信号传输通道抗干扰 |
| 3.6.4 抑制空间电磁干扰 |
| 3.6.5 系统的接地问题 |
| 3.6.6 合理布线 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 配变电安全监控系统的软件设计 |
| 4.1 ARM系统初始化程序 |
| 4.2 无功补偿计算及程序 |
| 4.2.1 确定无功补偿容量 |
| 4.2.2 电容器的接线方式 |
| 4.2.3 电容投切的原则 |
| 4.3 GPRS软件设计 |
| 4.4 人机接口软件 |
| 4.4.1 信息查询 |
| 4.4.2 参数设置 |
| 4.5 环境控制软件 |
| 4.6 在系统编程 |
| 4.6.1 系统升级概述 |
| 4.6.2 系统升级设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 系统应用 |
| 5.1 GPRS通道连接 |
| 5.2 配变电安全监控系统参数设置 |
| 5.2.1 配变电安全监控系统地址设置 |
| 5.2.2 主站IP地址和端口设置 |
| 5.2.3 其他参数设置 |
| 5.3 配变电实时监控 |
| 5.4 配变电历史监控数据 |
| 5.5 配变电安全事件 |
| 5.6 USB抄表和系统升级 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
四、定点DSP块浮点算法及其实现技术（论文参考文献）
- [1]基于定点DSP的FFT运算及误差分析[J]. 井冰,赵磊. 信息通信, 2016(03)
- [2]基于仿射算术的位宽优化方法研究[D]. 张启荣. 哈尔滨工业大学, 2014(02)
- [3]基于DSP的车牌定位跟踪技术研究[D]. 向奎. 北京邮电大学, 2013(11)
- [4]LTE上行DFT/IDFT的研究及实现[D]. 刘少雄. 北京工业大学, 2011(09)
- [5]FFT算法在OFDM中的应用研究与设计[D]. 姚兴波. 西安工业大学, 2011(08)
- [6]相移波束形成的FPGA实现[D]. 周志娟. 哈尔滨工程大学, 2011(05)
- [7]基于FPGA的高速定点FFT算法的实现[J]. 徐娜,杨鼎才. 现代电子技术, 2009(12)
- [8]基于CORDIC算法的高性能FFT设计与实现[D]. 文婧媛. 南开大学, 2009(07)
- [9]基于FPGA的高性能FFT算法实现研究[D]. 徐娜. 燕山大学, 2009(07)
- [10]配变电安全监控系统的开发与研究[D]. 何正林. 中南大学, 2008(12)