Question

关于用FPGA实现FFT

最近硕士开题，想用FPGA实现FFT，请问有过相关编程经验的人，现在用IP核做FFT的速度怎样了？能达到实时性吗？如果不用IP核，算法的复杂度可以忍受吗？
打算先做512点的FFT，之后做应用于图象处理的二维FFT，但是前期对工作量的估计还不够成熟，麻烦给个现状或者思路~

Answer 1

用IP可以实现实时转换，简单易用，如果不用IP估计算法的复杂度你不能忍受。
FFT的IP有多种模式可以选，流水模式是实时的但是很消耗资源，如果你的片子资源有限考虑到你做的是图像处理其实速度要求不算高，可以考虑突发模式，如果你每次运算1024个点的话，我印象中好像是需要7000多个时钟周期，也就是说平均7时钟周期算一个点，通过抬高IP的工作时钟，然后再用双口RAM解决它与别的模块跨时钟域问题，这样就OK了

追问

首先谢谢兄弟的回答；另，我现在正在硕士开题，估计用IP核的话创新点等的东西会不好写，而且我想真正把东西做出来，非IP核复杂度太大的问题我可以忍受，可是我们以后可能要做高清甚至超清图像的实时处理的，所以速度问题必须保证。不知道兄弟对能满足我这个要求的芯片型号有什么建议呢？

追答

一个可以实时处理1024个点的FFT需要消耗大概8K逻辑资源，图像处理需要驱动两个DDR，DDR控制器一个IP大概需要2K逻辑资源吧（之前用过，记不太清了，应该不会低于这个数字），这样就又消耗4K，别的处理对资源的消耗就不那么大了，粗略估计一下再加12K，另外一个片子的逻辑资源建议不要使用超过80%，所以再除以0.8，大约需要30K逻辑资源，看路到成本 及商用建议用CYCLONE系列，目前主流是4代，虽然你那是高清处理 可是FPGA处理是并行的所以速度不是问题，我之前做过一个跟你这类似的视频项目当时的主频也不过36M，扒了一扒意见给你推荐个片子吧 也算是好人做到底EP4CE30F17C8N
看到你下面对别人的追问，我校正下，我说的实时实现FFT指的就是1个时钟周期一个点，所以4096个时钟周期转化4096个点一点都不奇怪，你可能之前没用过FPGA，首先你得认识到什么叫并行，这是它和DSP等处理器最大的区别

Answer 2

到网上检索一下各个学校的硕士论文，有不少基于FPGA实现FFT方面的论文，可以参考。

追问

论文我下载了几十篇，说实话，很无语，竟然有人说4096个周期能把4096个点的FFT高速实现...也许我科研能力不行，可是起码我还能算出来实现他这种要求会多么不靠谱吧...还是谢谢兄弟的建议了~

追答

就我所知，中国海洋大学信息科学与工程学院的谢东亚同学，今年的硕士论文就包含有基于FPGA实现512点的FFT的内容，而且是已经在目标板上实现了。你可以试着查阅一下，看能否在网上查到这篇论文，也可能需要一段时间各个数据库才能将今年夏天通过答辩的硕士论文纳入。

Answer 3

FPGA做FFT比DSP快多了呢

追问

的确，并行性这么高，必须可以赶得上DSP的~FPGA是做数字图像学处理的趋势，哈哈