一种在FPGA中实现任意点数FFT的方法

摘要

一种在FPGA中实现任意点数FFT的方法，包括1】根据原始采样点计算出符合FFT要求的采样点；2】符合FFT要求的采样点的计算公式为3】使用按上述方法计算出的采样点再进行FFT运算；4】计算出的采样点存放在2个双口RAM中，采用ping–pang方式工作。本发明可对任意点数的采样点进行FFT运算；所需逻辑资源的开销小；无需额外的时间开销；与通常2的整数次幂采样点数的FFT所需时间相等；对被分析信号基频频繁发生变化的场合，传统的FFT需要改变采样电路采样频率进行重新采样，本方法则只需改变计算参数n、m即可。

说明书

技术领域

本发明涉及一种在FPGA中对任意点数的采样点进行预处理，从而使其能够进行FFT（快速傅里叶变换）运算的方法。

背景技术

FFT（快速傅里叶变换）较DFT有很高的效率，但常规的FFT算法要对采样点数有着较特殊的要求，采样点数必须为64、256、1024等2的整数次幂。实际场合中采样点数往往不满足此要求，故限制了FFT算法的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种在FPGA中对任意点数的采样点进行插值运算，产生符合FFT（快速傅里叶变换）输入要求的2的整数次幂采样点，从而进行FFT运算的方法。该方法资源占用小，无需额外的时间开销，实现了对任意采样点数的FFT运算。

本发明的技术解决方案是：

一种在FPGA中实现任意点数FFT的方法，其特殊之处在于，该方法包括： 

1】在外部器件产完成采样时由外部读入采样点；

2】判断前2个采样点之间是否需要产生FFT模块的输入点，若需要则按以下公式计算：

注：1.n为实际每周波的采样点数。

    2.m 为FFT需要的采样点数。

    3.[]为取整符号。

    4.为输出采样点。

    5.为输入采样点。

   3】将产生的输出采样点存入输出的双口RAM中。

   4】若产生的输出采样点数i= m，则启动FFT计算；同时将i清零，并切换存放输出采样点的双口RAM块。

本发明的优点在于：

1、本发明可对任意点数的采样点进行FFT运算。

2、所需逻辑资源的开销小。

3、 无需额外的时间开销。与通常2的整数次幂采样点数的FFT所需时间相等。

4、  对被分析信号基频频繁发生变化的场合，传统的FFT需要改变采样电路采样频率进行重新采样，本方法则只需改变计算参数n、m即可。

附图说明

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

   参见图1，图中插值计算单元根据输入的原始采样点计算出符合FFT需求的采样点；双口RAM块1和双口RAM块2用于存放插值计算单元的计算结果；当其中一个块中存入的数据个数等于m时，就启动对其的FFT运算，同时切换总线切换开关1，使新产生的插值计算单元计算结果存放在另一个双口RAM块中。FFT运算结果存放在双口RAM块3中。依此往复。