Diseño e implementación hardware de una transformada rápida de Fourier basada en el algoritmo Cooley-Tukey

Blázquez Ballesteros, Ana (2021). Diseño e implementación hardware de una transformada rápida de Fourier basada en el algoritmo Cooley-Tukey. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Diseño e implementación hardware de una transformada rápida de Fourier basada en el algoritmo Cooley-Tukey
Author/s:
  • Blázquez Ballesteros, Ana
Contributor/s:
  • Mariño Andrés, Rodrigo
  • Otero Marnotes, Andres
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: February 2021
Subjects:
Freetext Keywords: Algoritmo de Cooley-Tukey, arquitectura digital, Matlab, transformada de Fourier discreta (DFT), transformada rápida de Fourier (FFT), twiddle factor, VHDL
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

Full text

[img]
Preview
PDF - Requires a PDF viewer, such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
Download (2MB) | Preview

Abstract

La transformada rápida de Fourier (FFT) es una importante herramienta analítica con aplicaciones en diversos campos de estudio. De especial interés por ser el ámbito de desarrollo de este trabajo es el papel que desempeña en el diseño de sistemas de procesado de señales digitales. El algoritmo más comúnmente empleado para la resolución de la FFT, que será el usado en este proyecto, es el algoritmo de Cooley-Tukey. Existen otros algoritmos como el de Good-Thomas o el de Rader cuyo uso no ha sido tan extendido al presentar limitaciones en su aplicación. El principal objetivo de este proyecto consiste en el diseño de una arquitectura de la FFT y su posterior implementación en hardware. Se ha elegido el algoritmo Cooley-Tukey pues, como se explica en el CAPÍTULO 2, ofrece una gran modularidad y escalabilidad, pudiendo balancear el consumo de recursos hardware con el rendimiento obtenido. Con el fin de comprender bien el algoritmo tratado, antes de acometer la tarea del diseño que da nombre al trabajo se ha comenzado por estudiar el algoritmo en sí. Para ello se ha usado Matlab, por su facilidad de uso y sencillez a la hora de examinar los resultados. Por otro lado, dado que la implementación hardware de una FFT es un tema que sigue siendo investigado a día de hoy, se ha podido contar con numerosos estudios precedentes en el estado del arte. Algunos de ellos se resumen brevemente más adelante, y han servido para tener una idea básica de la que partir en el diseño de la arquitectura. Una vez se han realizado todos los estudios previos considerados, se procede a diseñar la arquitectura del algoritmo. Este paso es complicado y requiere mayor duración siendo además el más importante. No obstante, si se es cuidadoso y se intenta anticipar las necesidades de cada bloque que compone el conjunto, la implementación posterior será más sencilla y requerirá menos correcciones. Por último, se han realizado una serie de simulaciones para verificar el correcto funcionamiento de la arquitectura. En esta etapa se han debido corregir ciertos errores no anticipados a causa de retrasos en las señales entre bloques. Se da por terminado el proyecto analizando las conclusiones sacadas a su finalización y realizando una propuesta para futuras líneas de trabajo. Para obtener una mayor comprensión del marco de desarrollo de este proyecto, así como de los objetivos establecidos y los recursos de los que se dispone en su inicio, ver el CAPÍTULO 1 introductorio de la memoria. Cabe mencionar el apartado de Contenido de este mismo capítulo, que se puede usar de guía para un fácil acceso a los temas tratados.

More information

Item ID: 66694
DC Identifier: http://oa.upm.es/66694/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:66694
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 13 Apr 2021 05:34
Last Modified: 12 Jun 2021 22:30
  • Logo InvestigaM (UPM)
  • Logo GEOUP4
  • Logo Open Access
  • Open Access
  • Logo Sherpa/Romeo
    Check whether the anglo-saxon journal in which you have published an article allows you to also publish it under open access.
  • Logo Dulcinea
    Check whether the spanish journal in which you have published an article allows you to also publish it under open access.
  • Logo de Recolecta
  • Logo del Observatorio I+D+i UPM
  • Logo de OpenCourseWare UPM