Implementação do algoritmo Radix-2 para cálculo da FFT em FPGA

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barbosa, Callebe Soares
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/14923
Resumo: O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um hardware dedicado ao cálculo da Transformada Rápida de Fourier (FFT), a partir da implementação do algoritmo Radix-2 em uma FPGA, conferindo paralelismo a fim aumentar a eficiência no cômputo da FFT. Para isso, são introduzidos os conceitos principais sobre a FFT, o algoritmo Radix-2, o algoritmo CORDIC, e o projeto de parâmetros que maximizam o desempenho desses algoritmos. O dispositivo escolhido para implementação é o ZynqBerry - TE0726, o qual é equipado com a FPGA da família Zynq-700. Neste trabalho são implementadas duas arquiteturas de FFT. A primeira FFT possui 16 pontos, e é computada com apenas 12 ciclos de clock, atingindo um desempenho de SQNR de 52dB. A segunda FFT possui 1024 pontos, e é computada com 1728 ciclos clock, atingindo um desempenho SQNR de 41dB. Ao final deste trabalho é possível compreender como é projetado e implementado uma FFT de bom desempenho, em um ambiente vantajoso como a FPGA.
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A primeira FFT possui 16 pontos, e é computada com apenas 12 ciclos de clock, atingindo um desempenho de SQNR de 52dB. A segunda FFT possui 1024 pontos, e é computada com 1728 ciclos clock, atingindo um desempenho SQNR de 41dB. Ao final deste trabalho é possível compreender como é projetado e implementado uma FFT de bom desempenho, em um ambiente vantajoso como a FPGA.The objective of this work is the development of a specific hardware for the calculation of Fast Fourier Transform (FFT), based on the implementation of the Radix-2 algorithm in FPGA, using parallelism to increase the computational efficiency. This work introduce the main concepts about FFT, the Radix-2 algorithm, the CORDIC algorithm, and the project of parameters that maximize the performance of these algorithms. The device chosen for FFT implementation is the ZynqBerry - TE0726, which has an FPGA of the Zynq-700 family.0. Two FFT architectures are implemented in this work; the first FFT has 16 points, and is computed with only 12 cycles of textit clock, achieving a SQNR performance of 52dB. The second FFT has 1024 points, and is computed with 1728 clock cycles, achieving a SQNR performance of 41dB. At the end it is possible to understand how an FFT is designed and implemented in an advantageous environment such as the FPGA.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoEngenharia ElétricaUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de ElétricaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAFourier, Transformadas deAlgorítmosArquitetura de rede de computadorProcessamento de imagensFourier transformationsAlgorithmsComputer network architecturesImage processingImplementação do algoritmo Radix-2 para cálculo da FFT em FPGAImplementation of the Radix-2 algorithm for the calculation of FFT in FPGAinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPato BrancoBertotti, Fabio LuizBertotti, Fabio LuizGuarneri, Giovanni AlfredoCosta, Jean Patric daBarbosa, Callebe Soaresinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALPB_COELT_2018_2_04.pdfapplication/pdf5927673http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/14923/1/PB_COELT_2018_2_04.pdffbdd998f29d15089ed18e01bcfd36cd1MD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/14923/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTPB_COELT_2018_2_04.pdf.txtExtracted texttext/plain137736http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/14923/3/PB_COELT_2018_2_04.pdf.txtf90d5952ade95d81dad27bd218be046aMD53THUMBNAILPB_COELT_2018_2_04.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1352http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/14923/4/PB_COELT_2018_2_04.pdf.jpge9b9dd8a5fe41b6b7fcf9fe0514e62f8MD541/149232020-11-18 15:34:22.022oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-18T17:34:22Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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