Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор для запоминающего устройства

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор решает задачу ассоциативного поиска информации по многим признакам опроса оптическими методами в запоминающих устройствах различных типов. Целью изобретения является повышение быстродействия 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 опроса, многоцветный фотоприемный блок 5 для определения совпадения признаков и блок 6 управления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) G 11 С 11/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ диг, / (21) 4675155/24; 4675153/24 (22) 10.04.89 (46) 07.07. 91. Бюл. М 25 (75) А. А. Вербовецкий (53) 681.327.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1364090, кл. G 11 С 1.1/42, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N. 1485902, кл. G 11 С 11/43, 1987.. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АССОЦИАТИВНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ КОРРЕЛЯТОР ДЛЯ ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор решает задачу ассоциативного поиска информации по многим признакам опроса оптическими ме„„ЯЯ„„1661835 А1 тодами в запоминающих устройствах раз-личных типов. Целью изобретения является повышение быстродействия 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 мультиплек- соров 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 оп роса, многоцветный фотоприемный блок 5 для oriределения совпадения признаков и блок 6 управления. 2 ил, 1661835

10

30

45

50 ра

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано, например, совместно с запоминающими устройствами различного типа (оптоэлектронными, магнитными, электронными и т.д.) для ассоциативного поиска информации.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности коррелятора.

На фиг. 1 приведена схема многоканального ассоциативного оптического коррелятора для запоминающего устройства; на фиг. 2 — блок-схема блока управления.

Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор для запоминающего устройства содержит многоканал ьн ый спектральный излучательный блок 1, rpynny световодных мультиплексоров 2, группу световодных демультиплексоров 3, многоканальный световодный модулятор 4, фотоприемный блок 5 и блок 6 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 сигналы в оптические. Блок 1 может состоять, например, из групп лазерных диодов, каждая из которых излучает на своей определенной длине волны, Каждый световодный мультиплексор 2 группы предназначен для объединения световых пучков с разными длинами волн в единый многоволновый (многоцветный) пучок и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического волноводного мультиплексора или в виде объемной цилиндрической линзы или волноводной линзы.

Каждый световодный демультиплексор

3 группы предназначен для размножения многоволнового (многоцветного) светового пучка и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического волнового демультиплексоМногоканальный световодный модулятор 4 предназначен для отображения признаков опроса и может быть выполнен, например, в интегральном виде на основе электрооптического кристалла.

Фотоприемный блок 5 служит для определения совпадения признаков по многоцветному световому пучку и, например, отдельно и одновременно регистрирует каждую спектральную компоненту пучка.

Блок 5 выполнен в виде интегральной матрицы многоцветных фотоприемников.

Блок 6 управления обеспечивает работу коррелятора и может состоять, например, из канала 7 ввода-вывода, генератора 8 синхроимпульсов, буферного накопителя 9, формирователя 10 управляющих сигналов, буферного накопителя 11, формирователей

12 и 13 управляющих сигналов, буферного накопителя 14.

Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор работает следующим образом.

По команде генератора 8 синхроимпульсов иэ канала 7 ввода-вывода и (n = 1, 2, З,...,m, где m — число строк иэлучательных элементов в блоке 1) ассоциативных признаков информации через буферный накопитель 9 и формирователь 10 управляющих сигналов поступают на излучательный блок

1, например, в виде электрических сигналов, Блок 1 преобразует электрические сигналы в оптические, например, таким образом, чтобы каждому п-у ассоциативному признаку соответствовала и-я строка оптических сигналов, отображающая на выходе блока 1 все p — е (р = 1, 2,3,...,з, где s — число разрядов в признаке) разряды и-го признака на одной и той же длине волны ф, отличающейся от длин волн, на которой отображаются остальные (n — 1) признаки.

Причем эти оптические сигналы отображают ассоциативные признаки, например, или в прямом парафазном коде, или в прямом коде Манчестера.(т,е. когда каждый двоичный знак признака представляется во времени, например, двумя состояниями света, отображающими его в прямом и обратном простом коде, т.е. отображающими двойной знак во временном парафазном коде).

По команде генератора 8 из канала 7 ввода-вывода k (k = 1, 2, З„...r, где r — число строк в многоканальном световодном модуляторе 4) признаков опроса через накопитель 11 и формирователь 12 поступают на модулятор 4, например, или в обратном парафазном коде, или в обратном коде Манче-стера. При этом каждый k-й признак опроса занимает, например, соответствующую k-ю строку модулятора 4.

Ниже будет дано описание работы коррелятора в случае использования для представления признаков кода Манчестера.

Световые пучки, отображающие одноименные р-е(р = 1, 2, З,...,s, где s — число разрядов в признаке) разряды всех и ассоциативных признаков, объединяются соответствующим мультиплексором 2 в единый п-цветный пучок, который демультиплексо1661835 ром 3 размножается на k пучков. Эти пучки направляются на все ячейки многоканального модулятора 4, отображающие р-е разряды всех k признаков опроса.

Так как световые пучки, отображающие одноименные р-е двоичные разряды всех ,fl . ассоциативных признаков на различных длинах волн Лп проходят через все ячейки модулятора 4, отображающие соответствующие р-е разряды всех k признаков опроса, то осуществляется оптическое умножение всех и ассоциативных признаков на все k признаков опроса, при этом оптические сигналы произведений спектрально разделены.

Многоцветные световые пучки, соответствующие всем р разрядам каждого k-го признака опроса поступают на соответствующие р-е и-цветные фотоприемники k-й .строки блока 5, которые раздельно регистрируют каждую спектральную компоненту каждого разряда произведения и ассоциативных признаков на k-й признак опроса.

На выходах каждого и-цветного фотоп риемника появляется п электрических сигналов, каждый из которых соответствует п-у ассоциативному признаку;

По команде генератора 8 формирователь 13 подает напряжение на блок 5, Координаты k и п фотоприемной строки элементов блока 5, в которой на всех р элементах отсутствуют оптические сигналы с длиной волны Ял, определяют соответственно k-й признак опроса и и-й ассоциативный признак, по которым произошло совпадение. По команде генератора 8 код адреса k-й строки фотоприемных элементов и п-го ее выхода с блока 5 через накопитель

14 передается в канал 7 ввода-вывода. Таким образом производится определение адреса ассоциативного признака в странице ассоциативных признаков и адреса признака опроса в странице признаков опроса, по которым произошло совпадение.

Формула изобретения

5 Многоканальный ассоциативный оптический коррелятор для запоминающего устройства, содержащий многоканальный спектральный излучательный блок, фотоприемный блок и блок управления, первый

10 и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответственно многоканального спектрального иэлччательного, блока и фотоприемного блока, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

15 быстродействия и надежности коррелятора, в него введены группа демультиплексоров, группа мультиплексоров, многоканальный световодный модулятор, фотоприемный блок выполнен в виде матрицы многоцвет20 ных фотоприемников, причем выходы каждой группы дифференциальных спектральных излучателей многоканального спектрального излучательного блока оптически связаны с соответствующей

25 группой входов соответствующего мульти- . плексора группы световодных мультиплексоров, каждый выход которых оптически связан с входом соответствующего демультиплексора группы световодных демультип30 лексоров, выходы которых оптически связаны с соответствующими входами многоканального световодного модулятора, каждый .выход которого оптически связан соответствующим многоцветным фотопри35 емником, третий выход блока управления подключен к управляющему входу многоканального световодного модулятора, выход матрицы многоцветных фотоприемников подключен к входу блока управления, чет40 вертый выход которого является адресным выходом коррелятора.

1661835

Составитель С. Самуцевич

Техред M. Ìîðãåíòàë Корректор Э. Лончакова

Редактор Л. Гратилло

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2128 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5