随着对光纤中各个自由度复用的深入研究,由于非线性效应的影响,提升单模光纤信道容量的研究已陷入瓶颈。采用少模光纤进行模分复用是高速光通信研究的新潮流,但多个模式信道的传输中,模式色散的存在对信道均衡提出了严格的要求,而模式群延时随着传输距离的增大导致对均衡器中大尺度FFT的电路资源利用率有较高的要求。FFT的设计也从传统的中小点数向大尺度发展,并且设计重点由传统的提升运算速度和精度转向对资源的优化利用。本文对DFT的原理以及减少运算量的二维FFT和基-r算法进行了详细研究。对比了基-2、基-4和基-22算法的基本原理和实现过程,并对几种不同基数算法的运算量和控制复杂性进行比较,选择将二维算法与基-22算法结合使用来实现16384点的快速傅里叶变换,同时,结合FFT的运算特点采用顺序结构与流水线结构相结合的电路结构在FPGA中设计了16384点的FFT处理器及其使用的短点数运算模块。根据FFT的数据运算特点设计了各级的蝶形模块和数据存储模块;优化复数乘法器结构,减少占用的逻辑资源;根据数据寻址特点,设计了RAM和ROM地址发生器;最后设计了状态发生器产生整个FFT运算器的各个控制信号。对设计的FFT处理器各模块进行了功能仿真,通过Modelsim和MATLAB的联合仿真,验证了处理器功能的正确性。在50MHz时钟下,在Altera开发板上对处理器进行了调试,系统正确性在板级得到验证,最后,对FFT处理器的性能进行分析,在资源使用上具有明显优势,满足少模光纤通信频域均衡系统的需求。