2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　從表1中看出，LTE上行轉(zhuǎn)換預(yù)編碼要進(jìn)行的FFT變換種類多，但每一種變換的架構(gòu)是相似的，都是由基2及非基2點(diǎn)FFT的公共模塊組成?；?有點(diǎn)數(shù)為4，8，16，32，64，128，256的模塊，非基2的有點(diǎn)數(shù)為3，9，15，27，45，75，81，135，225和243的模塊，只要抽出這些公共模塊并精心設(shè)計(jì)，再合理地調(diào)用，就會(huì)順利完成這個(gè)看似繁瑣的工作。

　　圖2所示總體結(jié)構(gòu)框圖中，模塊A和C分別為數(shù)據(jù)輸入和輸出模塊；模塊B為數(shù)據(jù)處理模塊，其主要思想是動(dòng)態(tài)配置和公共模塊的復(fù)用，內(nèi)部FFT模塊事先單獨(dú)生成，MUX1，MUX2是選擇器，在不同輸入點(diǎn)數(shù)的情況下動(dòng)態(tài)配置不同的內(nèi)部FFT模塊來(lái)組合成外層FFT，這樣內(nèi)部FFT模塊就可以達(dá)到復(fù)用的目的，可以大大減少總體資源耗用，而處理速度也與單獨(dú)執(zhí)行各FFT相當(dāng)。

3 硬件實(shí)現(xiàn)

　　在實(shí)際應(yīng)用中，一般由FPGA完成需要快速和較為固定的運(yùn)算，由DSP完成靈活多變和運(yùn)算量較大的任務(wù)[7]。Xilinx Virtex-5 SXT平臺(tái)針對(duì)具有低功耗串行連接功能的DSP和存儲(chǔ)器密集型應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，具有硬件結(jié)構(gòu)可重構(gòu)的特點(diǎn)，適合算法結(jié)構(gòu)固定、運(yùn)算量大的前端數(shù)字信號(hào)處理，可以大量卸載這些功能，釋放DSP帶寬以處理其他功能，所有這一切都使得FPGA在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域顯示出自己特有的優(yōu)勢(shì)。

　　3.1 地址映射

　　以1 080點(diǎn)FFT在圖2所示系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)過(guò)程分析系統(tǒng)工作原理。因?yàn)? 080=8×135，且8和135互質(zhì)，故外層采用Good-Thomas算法。

　　輸入地址映射：

　　FPGA內(nèi)嵌Block RAM的使用可以大大節(jié)省FPGA的可配置邏輯功能塊（CLB）資源。Good-Thomas算法需要對(duì)輸入輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，輸入輸出端處理方法相同，這里只介紹輸入端處理。在輸入端，鑒于Block RAM的特征，設(shè)置一個(gè)ROM和RAM，如圖2模塊A所示。對(duì)于不同長(zhǎng)度的FFT，ROM不同，但RAM可以共用。在ROM里預(yù)先存放輸入數(shù)據(jù)在RAM1中的位置序號(hào)，此位置序號(hào)由（1）式得到，在時(shí)鐘沿到來(lái)時(shí)，先順序讀出存儲(chǔ)在ROM中的位置序號(hào)，將此數(shù)作為RAM1的地址輸入，就能將輸入數(shù)據(jù)存放到RAM1中的不同位置。這樣在輸入數(shù)據(jù)的同時(shí)完成了數(shù)據(jù)的排序，一舉兩得。1 080點(diǎn)FFT的輸入和輸出端地址索引如圖2所示，其邏輯時(shí)序圖見(jiàn)圖3。圖3中，RAM_in由測(cè)試數(shù)據(jù)xn_i和xn_r進(jìn)行位拼接后輸入。