超长可变点数FFT处理器设计与实现 高振斌1,2，万红星1，陈 禾1，韩月秋1 （1.北京理工大学 信息科学技术学院，北京 100081；
2.河北工业大学 信息学院，天津300130）
摘 要：介绍了超长可变点数序列FFT处理器的实现方法。采取将一维大点数FFT转换为二维小点数子FFT处理的措施，减小了存储器规模。使用乒乓RAM将基本运算模块级联，形成流水线结构，可连续高速计算N点复数序列FFT/IFFT。用现场可编程门阵列（FPGA）实现了可计算1k~1M点序列长度可变的FFT/IFFT处理器。
关键词：电子战接收机；超长可变点数序列；FFT/IFFT处理器；现场可编程门阵列；流水线结构 An Ultra Long Point FFT Processor for Various-Size Data GAO Zhen-Bin1,2，WAN Hong-Xing1,CHEN He1， HAN Yue-Qiu1 （1.School of Information and Science Technology, Beijing Institute of Technology,
Beijing 100081，China;
2.School of Information Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130，China）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：The implementation method of an ultra long point FFT processor for various size data is introduced. The FFT function can be split into two sub-transform-blocks, so the predicted gate count for the entire processor can be reduced significantly. Each sub-block consists of several identical butterfly computational elements, which are connected with ping-pong RAMs to reorder the data between the butterfly stages and to form a pipeline structure. A prototype of the processor is implemented by two FPGA chips, which can continuously perform any power-of-two-sized transform between 1k-point and 1M-point.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：EW receiver;Ultra long point;FFT/IFFT processor;FPGA;Pipeline architecture 一、引言
在现代高技术局部战争中，电子战（EW）数字接收机面临着十分复杂的电子环境。尤其对于侦查雷达信号的接收机，同一时间内可能有多个雷达信号进入接收机信道，准确、快速地识别这些雷达是EW接收机的基本要求。为了实时给出雷达脉冲描述字（PDW），EW接收机中数字信号处理操作一般使用硬件完成，主要功能是接收高速A/D采集的数据，对数据中存在的雷达信号进行分离与识别，最后给出雷达脉冲描述字。
对雷达信号的处理可分为频域和时域两部分：在频域主要进行频谱分析与载频测量，如果有多个雷达信号同时进入接收机，可在频域对其进行分离［1］；在时域可采用自相关和非相干积累的方法，精确估计出雷达信号的脉冲重复间隔 （PRI），提取出脉冲到达时间 （TOA）和脉冲宽度 （PW） 等参数［2］，完成各雷达信号的分析与测量。FFT/IFFT 处理器是完成信号在时域和频域之间转换的必需部件，为了得到较高的频率分辨率，接收机中的 FFT部件应能够执行超长序列的傅里叶变换，比如256k点或更多点数。另外，由于不同雷达信号频谱宽度不同，所以进行傅里叶逆变换的序列长度也不同。因此，对FFT的硬件实现提出了能够实时快速计算超长可变点数序列的要求。 二、超长可变点数FFT处理器关键技术
1.实现方法
在实时数字信号处理中，为达到较高的处理速度，FFT处理器一般采用将基本运算单元级联而形成的流水线型结构［3~7］。对于实现超长点数的FFT处理器，如果直接采用级联结构，需要的存储器规模过于庞大。本设计采用二维处理方式［8］，以减小存储器规模。最长为1M点的可变点数FFT处理器实现方案如图1所示。此系统中，把1M点数FFT转换为二维处理，由2个1 024点FFT模块组成，其中一个为固定1 024点基-4 FFT处理器，另一个为可变点基-2 FFT处理器（可计算2n点FFT，n = 1, ..., 10）。
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