随着IT技术以及人们通信需求的不断提高,无线宽带通信需要越来越高的数据传输速度和频谱利用率。MIMO-OFDM系统不仅能够对抗频率选择性衰落和信道多径干扰,同时能够在不增加信道带宽的情况下,成倍地提升信道容量和频谱利用率。FFT/IFFT处理器是MIMO-OFDM系统中完成调制解调的核心模块,为了满足MIMO-OFDM系统的需求,FFT处理器需要具有超高数据吞吐率和较低的资源消耗,同时需要保证较高的数据精度。本文首先研究和分析了MIMO-OFDM系统的原理以及系统模型,分析了MIMO-OFDM系统中FFT/IFFT处理器的设计需求。深入研究了FFT的各种算法,并对其算法复杂度以及硬件实现复杂度进行了全面比较;总结和概述了实现FFT处理器的各种硬件结构,针对MIMO-OFDM系统中超高数据吞吐率和低资源消耗的需求,提出了一种流水线MDC结构与并串结构结合的改进型结构。利用本文提出的改进型结构以128/64点FFT/IFFT为实例进行了系统设计,并就ROM存储器、复数乘法器等单元针对FPGA的底层硬件结构进行了优化设计。完成了128/64点FFT/IFFT的RTL级代码设计编写,搭建功能仿真平台,对所做设计进行了详细的功能仿真验证。采用Xilinx ISE XST对其完成综合,最后在搭建的FPGA硬件测试平台上完成了128/64点FFT/IFFT处理器的电路验证测试工作。本文设计的FFT/IFFT处理器,采用本文提出的MDC和并串结合混合结构实现,在Xilinx Virtex-6 FPGA上的最大工作频率为305MHz,数据吞吐率达2.4Gsps以上,具有相对较低的硬件资源消耗。仿真和硬件测试结果表明,本文设计的FFT/IFFT处理器完全满足MIMO-OFDM系统的要求。