关于FFT提速

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前面的文章，我们对用硬件实现FFT做了简单介绍。前面文章我们使用的是控制器方式实现FFT，也就是说将一组数据放入FFT模块的RAM中，计算一次蝶形计算，完成后从RAM中读出数据继续计算。

以2048点为例的话，这个FFT计算周期是2048*11*DT，DT为计算一次蝶形运算的时间，按照上述算法，整个FFT时间为2ms左右。这个速度按照控制器的方式，是可以接受的。在不需要实时性的某些场合可以使用这种方式。

在需要实时性的情况下，这种方式速度太慢。所以改用流水线的方式来实现。具体方法是不断从RAM读数据出来，后端以流水的形式不断执行蝶形计算。

如上图，是使用流水线的方式不断读写RAM，从时序看到，为了防止RAM的read-during-write出现访问错误，读写使能是错拍进行的。

这样这个流水线操作完成输出FFT结果，大概需要300多微秒就计算完成了。

但这样的代价是FPGA资源会使用较多。

如果还想继续提高速度，以实部数据的RAM为例，需要开辟两块RAM存放实部数据，从RAM1读数据出来进行流水线操作进行蝶形运算，完成后存入RAM2中，当第一级蝶形运算完成后，从RAM2读数据，将运算后的数据写入RAM1，这样轮流读写两块RAM，就不会有read-during-write出现，可以继续提高一倍的速度。同样，代价是RAM资源使用较多。

读者可根据情况选择合适的方式实现FFT。

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作者：杭州卿萃科技ALIFPGA

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