基于FPGA系統(tǒng)的低功耗研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著3C的發(fā)展以及FPGA的廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)的高速性、低電壓、低功耗對(duì)系統(tǒng)電路的要求越來(lái)越高，便攜式產(chǎn)品的低功耗設(shè)計(jì)就成了一個(gè)很熱門(mén)的課題。而OFDM調(diào)制技術(shù)在在固定無(wú)線(xiàn)和移動(dòng)通信領(lǐng)域的大量使用以及DAB在我國(guó)的推廣，基于DAB標(biāo)準(zhǔn)的FPGA實(shí)現(xiàn)的接收機(jī)技術(shù)就成了研究的熱點(diǎn)。本文正是這幾點(diǎn)的結(jié)合，使用Xilinx公司的Virtex-Ⅱ XC2V3000 FPGA實(shí)現(xiàn)DAB接收機(jī)的OFDM調(diào)制解調(diào)器的FFT處理器，并對(duì)其進(jìn)行低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2、
　　 本文首先結(jié)合國(guó)內(nèi)外大量的文獻(xiàn)資料研究總結(jié)現(xiàn)階段的基于FPGA系統(tǒng)的低功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，并且對(duì)現(xiàn)有的FFT算法技術(shù)進(jìn)行研究分析。結(jié)合本文設(shè)計(jì)的要求：基于DAB標(biāo)準(zhǔn)模式1接收機(jī)系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)，最終選擇基4+2混合算法去實(shí)現(xiàn)2048點(diǎn)復(fù)數(shù)FFT處理器。文中針對(duì)這一算法，首先對(duì)N=2048點(diǎn)的基4+2混合算法進(jìn)行了理論計(jì)算，推導(dǎo)出了相應(yīng)的計(jì)算公式。根據(jù)FFT處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)其各個(gè)模塊進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試。然后利用Mod

3、elSim仿真生成的VCD文件結(jié)合ISE的能耗分析工具XPower對(duì)各模塊進(jìn)行功耗比較分析。系統(tǒng)包括：基4+2的復(fù)用蝶形運(yùn)算模塊、RAM和ROM旋轉(zhuǎn)因子存儲(chǔ)模塊、地址產(chǎn)生模塊以及系統(tǒng)控制模塊。而本文針對(duì)DAB接收機(jī)系統(tǒng)的要求對(duì)地址產(chǎn)生模塊進(jìn)行特別地設(shè)計(jì)，即是RAM和ROM旋轉(zhuǎn)因子地址的生成方法。
　　 通過(guò)MATLAB仿真算法，驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的N=2048點(diǎn)DIF基4+2混合算法的正確性與可行性。并且通過(guò)對(duì)FFT處理器各個(gè)模塊仿