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适用专业：电气工程及其自动化
适用年级：大学
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资料简介：
华中科技大学电气与电子工程学院课程设计 快速傅立叶变换（FFT）的Nios II实现,23页。
目 录
快速傅立叶变换（FFT）的计算机实现.................................................1
摘 要...........................................................................2
1. 数字信号处理概论....................................................3
1.1数字信号处理的概况..............................................................3
1.2快速傅里叶变换（FFT）概述...............................................3
2. 快速傅里叶算法..................................................3
2.1傅里叶变换..........................................................3
2.1.1连续时间非周期信号.....................................................4
2.1.2连续时间周期信号.........................................................4
2.1.3离散时间非周期信号.....................................................4
2.1.4离散时间周期信号.........................................................4
2.2快速傅里叶变换（FFT）.......................................................4
2.2.1快速傅里叶变换原理.....................................................4
2.2.2按时间抽取基2FFT算法..............................................5
3. 基于FPGA的NIOS II实现.........................................................7
3.1Nios II软核配置过程...............................................................7
3.1.1系统的需求分析.............................................................7
3.1.2配置步骤.........................................................................8
3.2Quartus II综合.......................................................8
3.3基于Nios II FFT算法实现...................................................10
3.3.1位翻转（BIT REVERSAL）.......................................10
3.3.2蝶形运算单元...............................................................11
3.3.3旋转因子.......................................................................12
3.3.4软件框架实现...............................................................12
3.4 C2H的原理与实现.............................................................13
4. AD9224的电路搭建....................................................................15
5. FFT整体实现..........................................................16
6. 系统测试与MATLB分析...........................................................17
6.1测试设备..............................................................17
6.2测试原理与步骤....................................................................18
6.2.1 FFT函数的MATLAB的验证性测试.........................18
6.2.2 系统与标准设备的比较测试......................................19
7. 总结与改进方向........................................................21
8. 参考文献......................................................................21
摘 要
随着数字电子技术的发展，数字信号处理的理论和技术广泛地应用于通讯、语音处理、计算机和多媒体等领域。快速傅里叶变换（FFT）使离散傅里叶变换的时间缩短了几个数量级，在数字信号处理领域被广泛应用。FFT已经成为现代信号处理的重要手段之一。
现场可编程阵列（FPGA）是今年来发展迅速的新型可编程逻辑器件。随着它的不断应用和发展，也使电子设计的规模和集成度不断提高。基于FPGA的软核控制器（NIOS II）和FFT的实现具有高性能和高集成度，从而具有广泛的应用前景。
本实验在分析了快速傅里叶算法的基础上，提出了一种时域抽取基2时间抽取FFT的FPGA实现。针对现有的FFT实现方案提出将算法转化成硬件（C2H）实现的改进方法，采用硬件实现，结合采用乒乓结构和流水线方式，提高了快速傅里叶变换的速度。
除了完成C2H的设计之外，还嵌入ALTERA免费提供的NIOS II软核处理器，实现对采样速度的控制和对分析结果的显示，方便做实验时对信号进行分析。
关键词：快速傅里叶变换（FFT）、FPGA、NIOS II、C2H
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