基于不同运算机制的FFT计算精度分析

简介：
本文深入探讨了快速傅里叶变换(FFT)在各种运算机制下的计算精度问题，通过对比分析，旨在为实际应用中选择最优算法提供理论依据。 本段落主要研究了在定点运算、块浮点运算以及浮点运算机制下频域抽取基4算法的精度问题。首先分析了这三种不同运算机制中，基4算法基本运算单元的数据表现形式及输出截位规则。接着利用MATLAB平台建立了定点与块浮点FFT仿真模型，并以噪信比作为衡量FFT输出精度的标准，研究了输出精度与输入信号范围、算法参数之间的关系。通过仿真实验发现，在输入为随机序列的情况下，定点和块浮点FFT的输出噪信比会受到输入信号幅值范围、输入序列长度及算法位宽的影响。这一结论对于解决实际工程中小信号频谱失真问题具有重要参考价值，并在工程分析与设计中有着重要的应用意义。