【摘 要】
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随着数字电路与系统技术以及计算机技术的发展，数字信号处理技术被广泛应用于众多领域中。作为数字信号处理中的基本运算，正弦型正交变换如离散傅里叶变换(DFT)、离散哈特雷变换(DHT)、离散余弦变换(DCT)等涉及三角函数运算的正交变换具有很高的实际应用价值，针对这些变换提出优化的快速算法并设计出高效的硬件实现方案，成为数字信号处理技术中的研究热点。 由于正弦型正交变换的实质为内积型运算，相应的硬件
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随着数字电路与系统技术以及计算机技术的发展，数字信号处理技术被广泛应用于众多领域中。作为数字信号处理中的基本运算，正弦型正交变换如离散傅里叶变换(DFT)、离散哈特雷变换(DHT)、离散余弦变换(DCT)等涉及三角函数运算的正交变换具有很高的实际应用价值，针对这些变换提出优化的快速算法并设计出高效的硬件实现方案，成为数字信号处理技术中的研究热点。
由于正弦型正交变换的实质为内积型运算，相应的硬件结构通常都包含硬件资源消耗大且速率较低的乘法器或者需要消耗大量的存储器，刘建国教授等人针对这一缺陷提出了一系列基于一阶矩的快速变换算法，但这些算法在转化成一阶矩的过程中都是对数值未知的输入数据进行统计，其硬件实现性能较低，且不适用于输入数据位宽较大的情况。基于正弦型正交变换在特定长度下旋转因子不变这一特点，本文首先对每个旋转因子按位宽进行分解并将分解后的旋转因子序列按数值进行统计合并，将正弦型正交变换转化成了一阶矩的形式，提出了更适合硬件实现的基于离散一阶矩的正弦型正交变换的快速算法，随后为不同的离散正弦型正交变换设计了相应的硬件结构，最后通过仿真实验验证了结构的正确性和有效性。
本文设计的硬件结构不需要乘法器和大量的存储器，适用于输入数据位宽较大的情况，计算精度高且速度快，硬件资源的消耗较小，对比实验证明了本文提出的硬件结构具有较好的综合性能。
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