FFT implementations for embedded systems

Abstract

AB3:Työn tarkoitus oli vertailla eri tapoja toteuttaa nopea Fourier-muunnos,jotta voidaan tehdä valintoja sulautetuissa järjestelmissä. Lisäksitarkoitus oli toteuttaa FFT-komponetti VHDL:llä.Nopea Fourier-muunnos on yksi digitaalisen signaalinkäsittelyn tärkeimmistä muunnoksista. FFT:tä voidaan hyödyntää halutun datan taajuuskomponenttien löytämiseen signaalista, johon on generoitunut kohinaa sekä konvoluution laskennassa. Esimerkkinä sovelluksista, joissa FFT on käytössä, ovat muun muassa digitaaliset radiolähetykset (Digital Audio Broadcasting, DAB) ja kuvan kompressointi tai analysointi digitaalisessa kuvankäsittelyssä.FFT:n toteuttaminen digitaalisessa signaaliprosessorissa (DSP prosessori) on ollut erityisen mielenkiinnon kohteena signaalinkäsittelyssä, koska se on yksinkertainen prosessorin tehokkuuden mitta ratkaistaessa raskaita matemaattisia yhtälöitä. Erilaisten digitaalisten signaaliprosessorien määrä markkinoilla onkin valtava ja kilpailu eri yhtiöiden välillä parhaiden tulosten saavuttamiseksi on rajua. Viime aikoina kilpailuun ovat liittyneet myös RISC (Reduced Instruction Set Computer) Ja CISC-(Complex Instruction Set Computer) prosessoreilla varustetut tietokoneet. Erot eri prosessorien välillä ovat suuria, joten vertailu niiden kesken on tärkeätä. -FFT:n toteuttaminen laitteistonkuvauskielellä nimeltä VHDL (Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language) logiikkasynteesiä hyväksikäyttäen on tehokas tapa luoda FFI-komponentti, koska VHDL tarjoaa hyvät ylhäältä-alas suunnittelukeinot sekä parametrisoitavan, että syntetisoituvan algoritmin toteutukseen eri teknologioilla.