在数字信号处理中,采用传统的数字信号处理器(DSP)或者专用集成电路(ASIC)难以同时满足处理速度高,功耗低和应用灵活性的需求。专用指令集微处理器(Application Specific Instruction set Processor, ASIP)结合了专用集成电路的高速性和数字信号处理器的可编程特性,逐渐成为在硬件实现时一个新型的研究领域。本文围绕ASIP的设计及其在MIMO-OFDM中的应用,主要进行了以下三个方面的工作:第一,设计并实现了一个基于精简指令集(RISC)结构的ASIP处理器,并在此基础上,设计了三种典型的基于RISC结构的ASIP并行处理机结构:SIMD结构、MIMD结构和紧藕合结构。第二,设计并实现了一个基于超长指令字(VLIW)结构的ASIP处理器,并且阐述了基于VLIW结构的ASIP设计方法,包括寄存器文件结构和寄存器文件大小的选择、功能单元的设计、指令格式的设计等。第三,以Xilinx公司FPGA Virtex5 lx85为载体,采用ASIP技术实现了MIMO-OFDM应用中两个典型操作:1024点快速傅立叶变换(FFT)和四阶矩阵求逆,实验结果表明我们的方法相比于其它的方法具有明显的优势。