Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор для запоминающего устройства

Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор для запоминающего устройства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор решает задачу ассоциативного поиска информации по многим признакам опроса оптическими методами в запоминающих устройствах различного типа. Целью изобретения является повышение быст А 2 родеиствия и надежности коррелятора. Коррелятор содержит многоканальный спектральный излучательный блок 1 для ввода информации в коррелятор в ниде световых пучков с различными длинами волн, группу световодных мультиплексоров 2 для объединения световых пучков с различными длинами волн в единые многоцветные пучки, группу световодных демультиплексоров 3 для размножения многоцветного светового пучка , многоканальный световодный модулятор 4 для отображения признаков опроса , группу световодных мультиплексоров 5 для объединения световых пучков с одинаковой длиной волны в единые пучки, фотоприемньй блок 6, выполненный в виде матрицы многоцветных фотоприемников, для определения совпадения признаков и блок 7 управле- |ния. 3 ил. J (Л

ÄÄSUÄÄ 1654874

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ФИ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 11 С 11/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риг Z

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4675156/24 (22) 10.04 .89 (46) 07.06 91. Вюл. К 21 (75) A.À.Âåðáîâåöêèé (53) 681.327.66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1364090, кл. С 11 С 11/42, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Р 1 485902, кл. G 11 С 11/42, 1987. (54) ИНОГОКАНЛЛЬНЫИ АССОЦИАТИВНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР ДЛЯ ЗАПОИИНАИЩЕГО

УСТРОЙСТВА (57) 11зобретение относится к вычислительной технике. Иногоканальный ассоциативный оптический коррелятор решает задачу ассоциативного поиска информации по многим признакам опроса оптическими методами в запоминающих устройствах различного типа. Целью изобретения является повышение быст2 родействия и надежности коррелятора.

Коррелятор содержит многоканальный спектральный излучательный блок 1 для ввода информации в коррелятор в виде световых пучков с различными длинами волн, группу световодных мультиплексоров 2 для объединения световых пучков с различными длинами волн в единые многоцветные пучки, группу световодных демультиплексоров 3 для размножения многоцветного .светового пучка, многоканальный световодный модулятор 4 для отображения признаков onроса, группу световодных мультиплексоров 5 для объединения световых пучков с одинаковой длиной волны в едиC ные пучки, фотоприемный блок 6, вы- Е полненный в виде матрицы многоцветных фотоприемников, для определения сов- А/Я падения признаков и блок 7 управле ния. 3 ил.

1654874

Изобретение относится к вычислительной технике и,может быть использовано, например, совместно с запоМинаюцими устройствами различного тиI

5 па (оптоэлектронными, магнитными, электронными и так далее) для ассоциативного поиска информации, Пель изобретения — повьпаение быстродействия и надежности.

На фиг. 1 приведена схема многоканального ассоциативного оптического коррелятора для запоминающего устройства, вид.сбоку, на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — блок-схе,ма блока управления.

Многоканальный ассоциативнык оптический коррелятор для запоминающего устройства содержит многоканальный спектральный излучательный блок 1, группу 2 световодных мультиплексоров, группу 3 световодных демультиплексоров, многоканальный световодный модулятор 4, группу 5 световодных мультиплексоров, матрицу многоцветных фотоприемников 6 и блок 7 управления.

Многоканальный спектральный излучательный блок 1 предназначен для ввода ассоциативных признаков в коррелятор в виде световых пучков таким образом, что разряды каждого признака отображаются световыми пучками с одинаковой длиной волны, отличной от длин волн световых пучков, на которых отображаются остальные признаки, и преобразует входные электрические 35 сигналы в оптические., Блок 1 может состоять, например, из групп лазерных . диодов, каждая из которых излучает на своей определенной длине волны.

Каждый световодный мультиплексор 40 группы 2 предназначен для объединения световых пучков с разными длинами волн в единый многоволновой (многоцветный) пучок и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптическо- 45 го или интегрально-оптического волно,вб@ного мультиплексора или в виде .объемной цилиндрической линзы или вол- новодной линзы.

Каждый световодный демультиплексор группы 3 предназначен, для размножения многоволнового (многоцветного) светового пучка и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического волноводного лемультиплексора.

Многоканальный световодный модулятор 4 предназначен, например, для отображения признаков опроса и может быть выполнен, например, в интегральном виде на основе электрооптического кристалла.

Каждый световодный мультиплексор группы S предназначен для объединения световых пучков с одинаковой длиной волны в единый пучок и может быть выполнен, например, в виде волоконнооптического или интегрально-оптического мультиплексора или в виде объемной цилиндрической линзы или волноводной линзы

Фотоприемный блок, выполненный в виде матрицы многоцветных фотоприемников 6, служит для определения совпадения признаков по многоцветному световому пучку отдельно и одновременно регистрирует каждую спектральную компоненту пучка.

Блок 7 (фиг. 2) управления обеспечивает работу коррелятора и может состоять, например, из канала 8 ввода-вывода, генератора 9 синхроимпульсов, буферного накопителя 10, формирователя 11 управляющих сигналов, буферного накопителя 12, формирователей

13 и 14 управляющих. сигналов, буферного накопителя 15.

Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор работает следующим образом.

По команде генератора 9 синхроимпульсов иэ канала 8 ввода-вывода и (где п 1, 2, 3,..., ш, ш - число строк иэлучательных элементов в блоке 1) ассоциативных признаков информации через буферный накопитель 10 и формирователь 11 управляющих сигналов поступают на излучательный блок 1, например, в виде электрических сигналов. Блок 1 преобразует электрические сигналы в оптические, например, . так, что каждому п-му ассоциативному признаку соответствует и-я строка оптических сигналов, отображающая на выходе блока 1 все р-е,(где р = 1, 2, 3, °, s s — число разрядов в признаке) разряды и-го признака на одной и той же длине волны Я „, отличающейся от длин волн, на которой отображаются остальные (n-1) признаки. Причем, эти оптические сигналы отображают ассоциативные признаки, например, или в коде Рида - Маллера, межцу двоичными. знаками которого, представленными в прямом парафаэном коде, располагаются опорные разряды. 16548

30 в простом коде, или в коде Рида—

Маллера, двоичные знаки которого ..представлены в прямом коде Манчестера (т.е. когда каждый двоичный знак признака представляется во времени, на5 пример, двумя состояниями света, отображающими его в прямом и обратном простом коде, т.е. отображающими двоичный знак во временном парафаэном 10 коде), за которым следует во времени опорный сигнал. Опорный сигнал в последнем случае формируется, например, когда все излучатепьные элементы блока 1, отображающие все разряды каждо- 15 го ассоциативного признака, излучают свет, т.е. отображают "1" в простом коде.

По команде генератора 9 из канала

8 ввода-вывода К (где К = 1, 2, 3,...

r, г — число строк в многоканальном световодном модуляторе 4) признаков опроса через накопитель 12 и формирователь 13 поступают на модулятор 4, например, или в коде Рида — Маллера, между двоичными знаками которого, представленными в обратном парафаэном . коде, располагаются опорные разряды в простом коде f1), или в коде Рида—

Иаллера, двоичные знаки которого представлены в обратном коде Манчестера, с разделенным во времени опорным сигналом. При этом каждый К-й признак опроса занимает, например, соответствуюцую К-ю строку модулятора .4, а при подаче опорного сигнала в каждой К-й строке модулятора 4 остается открытой, например, только одна ячейка (остальные закрыты), т.е. в каждой строке модулятора 4 отобража- 40 ется только одна двоичная "1", остальные "О" все в простом коде.

Коррелятор в случае использования второго способа кодирования работает следующим образом. 45

Световые пучки, отображающие одноименные р-е разряды всех и ассоциативных признаков, объединяются соответствующим мультиплексором 2 в единый и-цветный пучок, -который демуль- 50 типлексором 3 размножается на К пучков. Эти пучки направляются на все ячейки многоканального модулятора 4, отображающие р-е разряда всех К признаков опроса. 55

Так как световые пучки, отображающие одноименные р-е двоичные разряды всех и ассоциативных признаков на различнь}х длинах волн ф},, проходят

74 через все ячейки модулятора 4, отображаюцие соответствующие р-е разряды всех 1 признаков опроса, то осуществляется оптическое умножение ьсех и ассоциативных признаков на все К признаков опроса и при этом оптические сигналы произведений спектрально раздел ены.

Иногоцветные световые пучки, соответствуюцие всем р разрядам каждого

1,"-го признака опроса мультиплексором

5 объединяются в единый п-цветный пучок. Он поступает на соответствующий

К-й и-цветный фотоприемник блока 6, который раздельно регистрирует каждую спектральную компоненту пучка и на выходах фотоприемника появляется и электрических сигналов, каждый из которых соответствует и-му ассоциативному признаку, По команде генератора 9 формирователь 14 подает напряжение на блок 6.

Координаты и и К фотоприемного элемента блока 6, на котором оптическии опорный сигнал превышает оптический сигнал основных разрядов, определяют соответственно и-й ассоциативный приз" нак и 1:-й признак опроса, по которым происходит совпадение. По команде генератора 9 код адреса I:-го фотоприемного элемента и и-го его выхода с блока 6 через накопитель 15 передается в канал 8 ввода-выхода. Таким образом производится определение адреса ассоциативного признака в странице ассоциативных признаков и адреса признака опроса в странице признаков onроса, по которым происходит совпадение.

Формулаизобретения

Иногоканальный ассоциативный опти- ческий коррелятор для запоминающего

I устройства, содержащий многоканаль ный спектральный излучательный блок, фотоприемный блок и блок управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответственно многоканального спектрального излучательного блока и фотоприемного блока, отличающийся тем, что, с целью повь}щения быстродейств}}я и надежности, в него введены первая и вторая группы световодных мультиплексоров, группа световодных демультиплексоров, многоканальный световод1654874 ный модулятор, фотоприемный блок выполнен в виде матрицы многоцветных фотоприемников, причем выходы каждой группы дифференциальных спектральных излучателей; многоканального спектрального излучательного блока оптически связаны с соответствующими входами первой группы световодных муль.типлексоров, каждый выход которой оптически связан с входом соответствую,щего демультиплексора группы световодных демультиплексоров, выходы ко-! торых оптически связаны с соответст;вующими входами многоканального световодного модулятора, выходы каждой группы одинаковых спектральных выходов которого оптически связаны с соответствующими входами соответствующего мультиплексора второй группы световодных мультиплексоров, каждый выход которого оптически связан с соответствующим многоцветным фотоприемником, третий выход блока управления подключен к управляющим входам многоканального световодного модулятора, выход матрицы многоцветных фотоприемников подключен к входу блока управления, четвертый выход которого является адресным выходом коррелятора.