基于802.11ac的FFT_IFFT处理器设计.pdf

: "基于802.11ac的FFT_IFFT处理器设计" : "该文档涉及一种为IEEE 802.11ac MIMO-OFDM系统设计的8通道128点FFT/IFFT处理器，采用MRMDC结构，优化了硬件复杂度并提高了数据吞吐率。处理器通过数据输入和输出顺序调整结构实现了自然顺序的数据交换，便于与MIMO-OFDM系统中的其他模块无缝对接。" : "处理器"、"微型机器"、"数据处理"、"参考文献"、"专业指导" 【正文】: 在无线通信领域，尤其是无线局域网（WLAN）技术的发展，传输速度的需求不断提升。随着IEEE 802.11ac标准的出现，其目标是显著提升无线网络的传输速率，以满足高清视频流、大数据传输等高带宽应用的需求。该标准引入了多输入多输出（MIMO）技术和正交频分复用（OFDM）技术，进一步增强了无线网络的性能。 在802.11ac MIMO-OFDM系统中，快速傅里叶变换（FFT）和逆快速傅里叶变换（IFFT）是关键的信号处理单元，用于将时域信号转换到频域，反之亦然。论文提出了一种针对802.11ac标准的8通道128点FFT/IFFT处理器，采用了多级复用分布式计算（MRMDC）架构。这种架构允许处理器并行处理8个数据通道，显著降低了硬件复杂性，同时提高了系统的数据处理能力，即数据吞吐率。 设计中的一大创新是数据输入和输出顺序调整结构。这个结构使得处理器能够按照自然顺序接收和输出数据，简化了与其他MIMO-OFDM模块的数据交互，避免了额外的数据排序步骤，从而提高了整体系统的效率和实时性。处理器的核心算法用Verilog硬件描述语言实现，并使用Synopsys公司的Design Compiler工具进行了逻辑综合，以SMIC 0.18微米CMOS工艺库为基础进行电路设计。 在设计中，内部数据路径和旋转因子的宽度设定为12位，确保了足够的精度。处理器的最大工作频率可达到100MHz，对应的数据吞吐率高达1Gb/s，这在高速无线通信场景中具有重要意义。这样的设计不仅满足了802.11ac标准的性能要求，还兼顾了功耗和面积效率。 这篇论文详细介绍了如何设计一个适用于802.11ac MIMO-OFDM系统的高效FFT/IFFT处理器，其创新点在于优化的硬件结构和数据处理流程，对于理解和实现高性能无线通信系统的信号处理部分提供了有价值的参考。此外，论文提供的设计方法和实现细节对于相关领域的研究人员和工程师具有很高的指导价值。