BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  25,943,964
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Người máy và điều khiển tự động

Nguyễn Văn Thành Lộc, Hoàng Trương Hữu Thương, Mai Thị Hoài Nhi, Đỗ Duy Tân(1)

Thiết kế và thi công bộ tính toán FFT 16 điểm dựa trên công nghệ FPGA

FPGA-Based design and implementation of 16-point FFT calculator

Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh

2022

71B

10-18

1859-1272

16-point FFT, Công nghệ FPGA, Thiết kế, Thi công

16-point FFT, FPGA base, Testbench, Design, Implementation

Bài báo này trình bày thiết kế và thi công một bộ tính toán FFT (Fast Fourier transform) 16 điểm dựa trên công nghệ FPGA với kiểu dữ liệu là số phức trong đó phần thực và phần ảo được biểu diễn dưới dạng số thực dấu chấm tĩnh. Trong đó, một số thực dấu chấm tĩnh được xác định bằng 16 bit với bit trọng số cao là bit dấu bù 2, 9 bit tiếp theo là phần nguyên, 6 bit cuối là phần phân số. Thông qua các kết quả đánh giá qua mô phỏng và thực thi thực tế trên kit FPGA, chúng tôi chỉ ra tính hiệu quả của thiết kế được đề xuất so với một số thiết kế đang có. Tần số hoạt động của hệ thống là 149.867 MHz cho ra 4,683,343 phép tính FFT 16 điểm mỗi giây và sai số của các kết quả thấp (chỉ khoảng 0.3). Từ bộ tính toán FFT này, có thể mở rộng để thực hiện các biến đổi nhiều điểm hơn do được thiết kế theo kiến trúc pipeline với các khối dễ dàng thay đổi kích thước cũng như có thể nhúng vào các hệ thống yêu cầu bộ tính toán FFT 16 điểm.

This paper presents a design and construction of a 16-point FFT calculator based on FPGA technology. Specifically, the data is complex numbers in which the real and imaginary parts are represented as fixed-point real numbers. Moreover, a fixed-point real number is defined by 16 bits with the high-significant bit being the 2's complement bit, the next 9 bits being the integer part, and the last 6 bits being the fractional part. By means of simulations and FPGA board-based experimental results, we show the advantage of the proposed design compared to the existing ones. The operating frequency of the system is 149,867 MHz giving 4,683,343 FFT calculations of 16-points per second with low error (only about 0.3). This design of FFT calculator could be extensible to perform multi-point transformations since it is designed in a pipeline architecture with modules that are easily resizable and can be embedded in systems that require the 16-point FFT calculator.

TTKHCNQG, CVv 389

Xem toàn văn