题目：近场计算中基于FPGA的二维FFT硬件实现

电子技术的发展(如精密天线技术、紧缩场技术和近场测量技术)，电大尺寸、复杂口径分布的近场计算成为人们十分关注的问题。在近场计算中由于卷积积分的运算速度大大优于物理光学法，并且可用FFT实现快速计算（其运算速度大大优于传统方法）。因此，卷积积分法成为一种非常常用的近场计算方法。但由于目前卷积积分法多采用在软件平台上实现，计算速度仍然不能满足需求，所以本课题旨在FPGA平台上实现二维FFT运算模块，加快二维卷积积分运算速度，从而提高近场计算速度。本论文首先对FPGA的发展状况、基本结构与工作原理、设计流程等内容进行了简单介绍。之后对快速傅里叶变换的几种实现方法进行了讨论，通过对几种方法的比较，最终确定“按时间抽选基-2算法”为本设计中一维FFT处理器实现的基本算法。并给出了该处理器的基本结构与工作流程。本文设计实现的一维FFT处理器，具有如下特点。其一：本设计采用4个标准乘法器和6个标准加法器并行运算的蝶形运算单元的结构设计，由于采用并行运算使得该运算单元有较好的运算效率。其二：本设计在运算结构控制中采用块浮点结构，它结合了定点运算和浮点运算的优势，在满足系统要求的情况下，合理解决了速度和精度之间的矛盾。 其三：本设计中添加了旋转因子产生单元，避免了在运算之前还要向ROM中手动输入旋转因子的步骤。之后本文通过对一维FFT处理器的调用完成了二维FFT处理器的设计。最后通过系统仿真对FFT处理器进行了验证，结果表明FFT处理器运算器运算结果与理论结果相吻合，误差在设计要求内。最后本文对产生误差的可能原因进行了分析。