Implementación y evaluación de algoritmos de FFT en plataforma DSP

PREFACIO El fin primario de esta tesis es el de presentar una implementación optimizada de un algoritmo que analice la FFT para una específica plataforma DSP. La transformada rápida de Fourier ( indicada como FFT , acrónimo del inglés Fast Fourier Transform) es un algoritmo optimizado para calcular la transformada discreta de Fourier (DFT) y su inversa . La FFT es de gran importancia en una gran variedad de aplicaciones , desde el procesamiento de señales digitales a la solución de ecuaciones diferenciales , a las derivadas parciales , a los algoritmos para multiplicar números enteros de grandes dimensiones ; son propias estas razones las que lo hacen uno de los algoritmos príncipes en el campo del procesamiento de señales y en general en el ámbito del procesamiento digital. Sin embargo , no obstante su importancia , la implementación del algoritmo tiene su aspecto crítico como es la necesidad de efectuar el cálculo de la FFT , en el dispositivo , en tiempo real. Precisamente por este motivo se utilizan , como plataformas , procesadores particularmente optimizados para la ejecución de los cálculos , o sea los DSP. Resulta por tanto de fundamental importancia , en fase de diseño , focalizar la atención sobre todas las adecuaciones que permitan lograr una optimización ulterior del código , de manera de garantizar el respeto de las especificaciones en tiempo real. Considerando el diseño desde un punto de vista más abstracto , podemos decir que su concreción no es fin a sí misma , o sea con solo propósitos didácticos ( para ello existen en el mercado una cantidad elevadísima de rutinas para el cálculo de la FFT) . Potencialmente , en efectos , esta tesis puede ser incluida en el proyecto más amplio , fruto de una colaboración entre la Universidad de Génova y el NURC de la Spezia ( Con jefatura de la NATO) . El ingeniero Davide Leoncini ( co-tutor de la tesis) , desarrolla actualmente un doctorado relacionado con el desarrollo de un sistema electrónico integrado (“embedded”) , basado en el análisis del campo magnético e integrado con los actuales sistemas de detección de intrusiones , con el fin de proteger determinadas áreas sensibles . El sistema integrado en cuestión recibe continuamente muestras temporales tomadas de señales provenientes de algunos detectores subácueos . Para el procesamiento de estas señales es necesario convertir en frecuencia las muestras recibidas en tiempo real : he aquí la necesidad de tener a bordo de la Unidad de Control del sistema integrado un módulo optimizado para la FFT. A nivel operativo por tanto , se ha procedido en primer instancia a confrontar los resultados y las prestaciones de nuestra implementación con los logrados por otras implementaciones comerciales , como Matlab o