基于FPGA的可配置FFT_IFFT处理器的设计与实现

摘  要： 设计实现了一种用于P2P移动无线通信手持终端产品。该设计采用优化的单碟形4路并行结构，兼容802.11g协议，可配置完成64点、256点、1 024点的FFT-IFFT处理器，设计以Xilinx公司的Virtex-2系列的XC22V500芯片为硬件平台。通过大量实际信号与数据的联合调试，表明了设计的正确性及实用性。
关键词： 可配置；FFT-IFFT；P2P；无冲突地址
       目前，正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术已经成为未来宽带无线接入系统的基本实现技术之一，其抗多径衰落和高频带利用率的优点被广泛应用于无线通信系统中，是解决高速数据在无线信道中传输的首选方案[1]。
     FFT_IFFT处理器是OFDM系统中数据处理的核心单元，是OFDM系统中数据正交调制和解调的关键。本文设计实现了一种用于P2P移动无线通信手持终端产品，采用单碟形4路并行结构，兼容802.11g协议，可配置FFT_IFFT处理器，在处理速度、实现面积、功耗方面均满足802.11g系统及手持移动无线通信终端的要求。


       
   2.2 FFT/IFFT可配置方案
     由基4算法分析可知，要分别完成1 024、256、64点的FFT计算，需要的迭代级数分别为5、4、3级。由于1 024点的FFT运算可分解为4个256点的FFT运算，而256点的FFT运算又可分为4个64点的FFT运算，64点的FFT运算经过3级迭代就可求出。可以通过简单的模式控制实现多点数的配置，如图2所示。其中5级蝶形计算单元，每级蝶形单元结构一致，采用顺序蝶形计算，当选择模式0时，数据直接送入第一级，进行1 024点的5级运算；选择模式1时，数据通过选择器跳过第1级，数据送入第2级，从而完成256点的4级迭代运算；选择模式2时，数据通过选择器跳过第1级和第2级，数据送入第3级，从而完成64点的三级迭代运算。这样就可以正确简单地实现系统要求的配置要求。