超高速快速傅里叶变换（FFT）内核是任何实时频谱监测体系的必要组成部分。跟着各频段无线设备数量的迅速增加，体系有必要相应加强对带宽的监测。因而，这些体系需求以更快的速度将时域转化为频域，这就要求进行愈加快速的FFT运算。实际上，大多数现代监测体系往往需求运用并行FFT，完成数倍于顶级FPGA（例如赛灵思Virtex®-7）最高时钟频率的采样吞吐量，充分发挥宽带A/D转化器的优势，其可轻松取得12.5Gsps乃至更高的采样率。［1］
一起，跟着通信协议日益数据包化，监测信号的占空比在不断下降。这种状况要求大幅度下降扫描重复时刻，这就需求运用低时延FFT内核。并行FFT也能在这方面有所裨益，因为时延会跟着采样率与时钟速度之比成份额下降。
鉴于所有这些原因，本文将深化介绍可在运转中装备转化长度的并行FFT（PFFT）规划，并阐明运用并行FFT可完成的吞吐量和利用率。
FFT的硬件并行化
因为在逻辑中直接完成FFT较为杂乱，因而很多硬件规划人员运用各个厂商供给的现成FFT内核。［2］可是，大多数现成的FFT内核运用“流”或许“模块”架构，每个时钟周期只能处理一个或许几个采样，这就会把吞吐量约束在FPGA或许ASIC器材所能供给的最大时钟速度内。PFFT可以供给速度更快的架构。PFFT每个时钟周期可接受多个采样，进行并行处理，并在每个时钟周期内输出多个采样。这种架构可让吞吐量到达器材最大时钟速度的数倍，但价值是增大了占位面积并提高了杂乱性。因而，要运用PFFT有必要在吞吐量和面积之间进行权衡。典型Virtex-7 FPGA规划所需的权衡计划见图1和表1。
在Virtex-7器材上完成并行FFT的典型功能和面积权衡
表1 – 面积的添加因硬件乘法器的运用形成。吞吐量提高与占位面积之比略高于线性关系，整体而言十分适用于将吞吐量添加至数千兆赫兹采样率。
从权衡的视点，可从表中看出一些遍及特色：
1. 跟着并行吞吐量的添加，乘法器（面积）的运用也在添加，但添加的速度稍低（好于线性关系）。
2. 跟着并行量的添加，体系时钟速度和时序收敛速度的下降会导致吞吐量的提高低于线性关系。不过在现代FPGA上这种劣化现象正在减轻。
3. 鉴于上述两个原因，吞吐量增加与面积增加的比率整体上要高于线性关系。
4. 时延跟着并行化的增大而下降。
