RU2037188C1

RU2037188C1 - Associative optical multichannel correlator

Info

Publication number: RU2037188C1
Application number: RU92015135A
Authority: RU
Inventors: А.А. Вербовецкий
Original assignee: Институт точной механики и вычислительной техники им.С.А.Лебедева РАН
Priority date: 1992-12-30
Filing date: 1992-12-30
Publication date: 1995-06-09

Abstract

FIELD: computer engineering. SUBSTANCE: associative optical multichannel correlator has multichannel spectral emitting units, each possessing fixed parameters of emission, groups of light-conducting parametric multiplexers, group of light-conducting parametric combiners, group of light-conducting parametric splitters, optical multichannel modulator, group of light-conducting parametric combiners 8, group of light-conducting parametric splitters 9, groups of spectral demultiplexers 10,11, photodetector units 12,13, and control unit 14 that has input 15-1, group of inputs 15-2, group of outputs 16-1, output 16-2, group of outputs 16-3, and output 16-4. Correlator functions to solve problem of associative information retrieval in various to solve problem of associative information retrieval in various devices by great number of polling flags which makes it possible to afford two-fold increase in its speed, reliability, quantity of flags processes simultaneously, space-saving design. EFFECT: improved speed and capacity of correlator. 3 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ассоциативного поиска информации в различных ее устройствах, например, запоминающих устройствах (оптоэлектронных, электронных, магнитных и т.д.), базах данных, процессорах и т.п. The invention relates to computer technology and can be used for associative information retrieval in its various devices, for example, storage devices (optoelectronic, electronic, magnetic, etc.), databases, processors, etc.

Известно устройство для ассоциативной оптической выборки информации из запоминающего устройства [1] содержащее многоканальный спектральный излучательный блок, оптически управляемый пространственно-временной модулятор света, блок формирования пучков, многоканальный излучательный блок, проекционный блок, формирующий блок, блок сведения изображений, блок разведения изображений, фотоприемные блоки и блок управления. Основными недостатками данного устройства являются относительно низкие быстродействие и надежность. A device for associative optical sampling of information from a storage device [1] comprising a multi-channel spectral emitting unit, an optically controlled spatio-temporal light modulator, a beam forming unit, a multi-channel emitting unit, a projection unit, a forming unit, an image converting unit, an image converting unit, photodetectors blocks and control unit. The main disadvantages of this device are relatively low speed and reliability.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является многоканальный ассоциативный оптический коррелятор для запоминающего устройства [2] содержащий первый многоканальный спектральный излучательный блок, выходы каждой группы спектрально дифференцированных излучателей которого оптически связаны с одноименными входами соответствующих мультиплексора первой группы световодных мультиплексоров, первую группу световодных разветвителей, выходы которой оптически связаны с одноименными входами оптического многоканального модулятора, выходы каждой группы ячеек модулятора, которые отображают разряды одного признака, оптически связаны с одноименными входами соответствующего объединителя первой группы световодных объединителей, первую группу спектральных демультиплексоров, каждый выход которой оптически связан с одноименным входом первого фотоприемного блока, и блок управления, первые выходы первой и второй групп выходов которого подключены к управляемым входам соответственно первого многоканального спектрального излучательного блока и первого фотоприемного блока, выход которого подключен к первому адресному входу блока управления, первый выход которого подключен к управляемому входу оптического многоканального модулятора, второй выход блока управления является адресным выходом коррелятора, информационным входом которого является информационный вход блока управления. Основными недостатками данного устройства являются относительно низкие быстродействие и производительность. Closest to the proposed device is a multi-channel associative optical correlator for a storage device [2] comprising a first multi-channel spectral emitting unit, the outputs of each group of spectrally differentiated emitters of which are optically coupled to the same inputs of the corresponding multiplexer of the first group of fiber optic multiplexers, the first group of fiber optic splitters, the outputs of which are optically connected to the inputs of the same name optical multichannel modulator, in the strokes of each group of modulator cells that display bits of one characteristic are optically connected to the inputs of the same combiner of the first group of fiber-optic combiners, the first group of spectral demultiplexers, each output of which is optically connected to the same input of the first photodetector, and the control unit, the first outputs of the first and second the groups of outputs of which are connected to the controlled inputs of the first multichannel spectral emitting unit and the first photodetector, respectively and whose output is connected to the first input of the address control unit whose first output is connected to the control input of an optical multichannel modulator, a second output of the control unit is an address correlator output, an information input of which is the control information input block. The main disadvantages of this device are relatively low speed and performance.

Целью изобретения является повышение быстродействия и производительности коррелятора. The aim of the invention is to increase the speed and performance of the correlator.

Указанная цель достигается тем, что в оптическом многоканальном ассоциативном корреляторе, содержащем первый многоканальный спектральный излучательный блок, выходы каждой группы спектрально дифференцированных излучателей которого оптически связаны с одноименными входами соответствующего мультиплексора первой группы световодных мультиплексоров, первую группу световодных разветвителей, выходы которой оптически связаны с одноименными входами оптического многоканального модулятора, выходы каждой группы ячеек модулятора, которые отображают разряды одного признака, оптически связаны с одноименными входами соответствующего объединителя первой группы световодных объединителей, первую группу спектральных демультиплексоров, каждый выход которой оптически связан с одноименным входом первого фотоприемного блока, и блок управления, первые выходы первой и второй групп выходов которого подключены к управляемым входам соответственно первого многоканального спектрального излучательного блока и первого фотоприемного блока, выход которого подключен к первому адресному входу блока управления, первый выход которого подключен к управляемому входу оптического многоканального модулятора, второй выход блока управления является адресным входом коррелятора, информационным входом которого является информационный вход блока управления, первый многоканальный спектральный излучательный блок выполнен в виде первого многоканального спектрального излучательного блока с фиксированным параметром излучения, первые группы световодных мультиплексоров, разветвителей и объединителей выполнены соответственно в виде первых групп световодных параметрических мультиплексоров, разветвителей и объединителей, а в коррелятор введены второй многоканальный спектральный излучательный блок с фиксированным параметром излучения, вторая группа световодных параметрических мультиплексоров, вторая группа световодных параметрических объединителей, вторая группа световодных параметрических разветвителей, второй спектральный демультиплексор и второй фотоприемный блок, причем выходы каждой группы спектрально дифференцированных излучателей второго многоканального спектрального излучательного блока с фиксированным параметром излучения оптически связаны с группой входов соответствующего мультиплексора второй группы световодных параметрических мультиплексоров, каждый выход которой оптически связан с первым входом соответствующего объединителя второй группы световодных параметрических объединителей, второй вход которого оптически связан с выходом соответствующего мультиплексора первой группы световодных параметрических мультиплексоров, каждый выход второй группы световодных параметрических объединителей оптически связан с входом соответствующего разветвителя первой группы световодных параметрических разветвителей, каждый выход первой группы световодных параметрических объединителей оптически связан с входом соответствующего разветвителя второй группы световодных параметрических разветвителей, первый выход которого оптически связан с входом соответствующего демультиплексора первой группы спектральных демультиплексоров, второй выход каждого разветвителя второй группы световодных параметрических разветвителей оптически связан с входом соответствующего демультиплексора второй группы спектральных демультиплексоров, каждый выход которой оптически связан с одноименным входом второго фотоприемного блока, выход которого подключен ко второму адресному входу блока управления, вторые выходы первой и второй групп выходов которого подключены к управляемым входам соответственно второго многоканального спектрального излучательного блока с фиксированным параметром излучения и второго фотоприемного блока. This goal is achieved by the fact that in an optical multi-channel associative correlator containing a first multi-channel spectral emitting unit, the outputs of each group of spectrally differentiated emitters which are optically coupled to the inputs of the same multiplexer of the first group of fiber-optic multiplexers, the first group of fiber-optic splitters, the outputs of which are optically coupled to the inputs of the same name optical multi-channel modulator, the outputs of each group of modulator cells, which discharges of one characteristic are displayed, are optically coupled to the inputs of the same combiner of the first group of fiber-optic combiners, a first group of spectral demultiplexers, each output of which is optically connected to the same input of the first photodetector unit, and a control unit, the first outputs of the first and second groups of outputs of which are connected to the controlled inputs respectively, the first multichannel spectral emitting unit and the first photodetector unit, the output of which is connected to the first address at the input of the control unit, the first output of which is connected to the controlled input of the optical multi-channel modulator, the second output of the control unit is the address input of the correlator, the information input of which is the information input of the control unit, the first multi-channel spectral emitting unit is made in the form of the first multi-channel spectral emitting unit with a fixed parameter radiation, the first group of optical fiber multiplexers, splitters and combiners are made respectively in the form of the first groups of optical fiber parametric multiplexers, splitters and combiners, and the second multichannel spectral emitting unit with a fixed radiation parameter, the second group of optical fiber parametric multiplexers, the second group of optical fiber parametric combiners, the second group of optical fiber parametric splitters, the second spectral demultiplexer and the second photodetector block are introduced into the correlator and the outputs of each group of spectrally differentiated emitters of the second of a channelized spectral emitting unit with a fixed radiation parameter is optically coupled to the input group of the corresponding multiplexer of the second group of optical fiber parametric multiplexers, each output of which is optically connected to the first input of the corresponding combiner of the second optical fiber group of parametric combiners, the second input of which is optically connected to the output of the corresponding multiplexer of the first optical fiber group of parametric multiplexers, each output of the second group of optical fibers of parametric combiners is optically connected to the input of the corresponding splitter of the first group of optical fiber parametric splitters, each output of the first group of optical fiber parametric combiners is optically connected to the input of the corresponding splitter of the second group of optical fiber parametric splitters, the first output of which is optically connected to the input of the corresponding demultiplexer of the first group of spectral demultiplexers, the second output of each splitter of the second group of optical fiber parametric of their splitters is optically connected to the input of the corresponding demultiplexer of the second group of spectral demultiplexers, each output of which is optically connected to the same input of the second photodetector unit, the output of which is connected to the second address input of the control unit, the second outputs of the first and second groups of outputs are connected to the controlled inputs of the second multichannel a spectral emitting unit with a fixed radiation parameter and a second photodetector unit.

Технических решений с совокупностью признаков, сходной с совокупностью отличительных признаков объекта изобретения, не имеется. There are no technical solutions with a set of features similar to the set of distinctive features of an object of the invention.

Данная совокупность существенных признаков и связей между ними позволяет получить устройство, обладающее более чем в 2 раза большим быстродействием, количеством одновременно обрабатываемых ассоциативных признаков и признаков опроса, а также меньшими габаритами по сравнению с известными устройствами и прототипом. This set of essential features and the relationships between them allows you to get a device with more than 2 times greater speed, the number of simultaneously processed associative features and the characteristics of the survey, as well as smaller dimensions in comparison with the known devices and prototype.

Таким образом, предложенное устройство обладает свойствами, не присущими известным устройствам. Это объясняется новой совокупностью существенных признаков и новыми связями. Thus, the proposed device has properties that are not inherent in known devices. This is due to a new set of essential features and new relationships.

В виду того, что предложенное техническое решение по сравнению с известными выполняет ассоциативный поиск информации по многим признакам опроса в электронных и других типах устройств световодными методами, значительно повышаются быстродействие и производительность поиска, а также обеспечивается компактность конструкции, уменьшается относительное число связей и их длины и расширяются функциональные возможности устройств. In view of the fact that the proposed technical solution, in comparison with the known ones, performs an associative search for information on many features of interrogation in electronic and other types of devices using fiber-optic methods, the search speed and productivity are significantly increased, and the design is compact, the relative number of links and their length and expand the functionality of devices.

На фиг. 1, 2 (ортогональные проекции) приведена функциональная схема оптического многоканального ассоциативного коррелятора; на фиг.3 структурная схема блока управления. In FIG. 1, 2 (orthogonal projections) is a functional diagram of an optical multi-channel associative correlator; figure 3 is a structural diagram of a control unit.

Оптический многоканальный ассоциативный коррелятор содержит многоканальные спектральные излучательные блоки 1, 2 каждый с фиксированным параметром излучения, группы световодных параметрических мультиплексоров 3, 4, группу световодных параметрических объединителей 5, группу световодных параметрических разветвителей 6, оптический многоканальный модулятор 7, группу световодных параметрических объединителей 8, группу световодных параметрических разветвителей 9, группы спектральных демультиплексоров 10, 11, фотоприемные блоки 12, 13 и блок 14 управления, который имеет вход 15-1, группу входов 15-2, группу выходов 16-1, выход 16-2, группу выходов 16-3 и выход 16-4. An optical multi-channel associative correlator contains multi-channel spectral emitting blocks 1, 2 each with a fixed radiation parameter, a group of optical fiber parametric multiplexers 3, 4 a group of optical fiber parametric combiners 5, a optical fiber modular couplers 6, an optical multi-channel modulator 7, a optical fiber parametric combiners 8, a group fiber guide parametric splitters 9, a group of spectral demultiplexers 10, 11, photodetector blocks 12, 13 and block 14 board, which has an input 15-1, 15-2 input group, group 16-1 outputs, yield 16-2, 16-3 and outputs a group of output 16-4.

Каждый многоканальный спектральный излучательный блок 1, 2 с фиксированным параметром излучения предназначен для ввода, например, ассоциативных признаков в коррелятор в виде световых пучков таким образом, что разряды каждого признака отображаются оптическими сигналами с одинаковой длиной волны, отличной от длин волн оптических сигналов, на которых отображаются остальные признаки в блоке, при этом все выходные оптические пучки каждого блока имеют, например, одинаковую ориентацию плоскости поляризации, которые для блоков 1 и 2 взаимно ортогональны. Блоки 1, 2 преобразуют, например, входные электрические сигналы в оптические и могут состоять, например, либо из групп (линеек) лазерных диодов, каждая из которых излучает на своей определенной длине волны с одинаково фиксированной ориентацией плоскости поляризации, либо из последовательно расположенных групп лазерных диодов, каждая из которых излучает на своей определенной длине волны, и поляризатора. Спектральный состав блоков 1 и 2 может быть одинаковым. Each multichannel spectral emitting unit 1, 2 with a fixed radiation parameter is intended for input, for example, associative features in the correlator in the form of light beams in such a way that the discharges of each feature are displayed by optical signals with the same wavelength different from the wavelengths of the optical signals at which the remaining signs in the block are displayed, while all the output optical beams of each block have, for example, the same orientation of the plane of polarization, which for blocks 1 and 2 are mutually ogonalny. Blocks 1, 2 convert, for example, input electrical signals into optical ones and can consist, for example, of groups (lines) of laser diodes, each of which emits at its specific wavelength with the same fixed orientation of the plane of polarization, or of consecutively arranged groups of laser diodes, each of which emits at its specific wavelength, and a polarizer. The spectral composition of blocks 1 and 2 may be the same.

Каждый световодный параметрический мультиплексор групп 3, 4 предназначен для объединения световых пучков от соответствующих блоков 1, 2 с разными длинами волн в соответствующий единый многоволновой (многоцветный) пучок с сохранением их фиксированного параметра, например, ориентации плоскости поляризации пучков, и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического поляризационного объединителя, или в виде волноводной линзы. Группы 3, 4 могут быть также выполнены из объемных цилиндрических линз. Each fiber guide parametric multiplexer of groups 3, 4 is designed to combine light beams from the corresponding blocks 1, 2 with different wavelengths into the corresponding single multi-wave (multi-color) beam with preserving their fixed parameter, for example, the orientation of the plane of polarization of the beams, and can be performed, for example , in the form of a fiber optic or integrated optical polarizing combiner, or in the form of a waveguide lens. Groups 3, 4 can also be made of volumetric cylindrical lenses.

Каждый световодный параметрический объединитель группы 5 предназначен для объединения многоцветных пучков, сформированных мультиплексорами 3, 4 в единый многоцветный пучок с сохранением их параметра, например, ориентации плоскости поляризации объединяемых пучков, и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического поляризационного объединителя. Each fiber guide parametric combiner of group 5 is designed to combine multicolor beams formed by multiplexers 3, 4 into a single multicolor beam while preserving their parameter, for example, the orientation of the polarization plane of the combined beams, and can be performed, for example, in the form of fiber-optic or integrated optical polarizing combiner.

Каждый световодный параметрический разветвитель группы 6 предназначен для размножения многоволнового (многоцветного) светового пучка с сохранением их фиксированных параметров и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического поляризационного разветвителя. Each fiber guide parametric splitter of group 6 is intended for propagation of a multiwave (multi-color) light beam with preservation of their fixed parameters and can be performed, for example, in the form of a fiber optic or integrated optical polarizing splitter.

Оптический многоканальный модулятор 7 предназначен, например, для отображения признаков опроса, и может быть выполнен, например, в интегральном виде на основе электрооптического кристалла. An optical multi-channel modulator 7 is intended, for example, to display polling features, and can be performed, for example, in an integrated form based on an electro-optical crystal.

Каждый световодный параметрический объединитель группы 8 предназначен для объединения многоволновых (многоцветных) световых пучков соответствующих различным разрядам каждого признака в единый многоволновой (многоцветный) световой пучок с сохранением их фиксированных параметров, и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического поляризационного объединителя. Each fiber guide parametric combiner of group 8 is designed to combine multi-wave (multi-color) light beams corresponding to different discharges of each feature into a single multi-wave (multi-color) light beam with preservation of their fixed parameters, and can be performed, for example, in the form of fiber-optic or integrated-optical polarizing combiner.

Каждый световодный параметрический разветвитель группы 9 предназначен для разделения оптических сигналов по их параметрам, например, в зависимости от ориентации их плоскости поляризации, и может быть выполнен, например, в виде волоконно-оптического или интегрально-оптического поляризационного разветвителя. Each fiber guide parametric splitter of group 9 is designed to separate optical signals according to their parameters, for example, depending on the orientation of their plane of polarization, and can be performed, for example, in the form of a fiber-optic or integrated-optical polarization splitter.

Каждый спектральный демультиплексор групп 10, 11 предназначен для разделения многоволнового (многоцветного) светового пучка на составляющие его одноволновые (одноцветные) пучки, и может быть выполнен, например, на основе сплавных ответвителей из одномодовых волоконных световодов или интегральных световодов, или гофрированных волноводных структур. Каждый спектральный демультиплексор групп 10, 11 может быть также выполнен, например, на основе дифракционной решетки. Each spectral demultiplexer of groups 10, 11 is designed to separate a multi-wave (multi-color) light beam into its component single-wave (single-color) beams, and can be performed, for example, on the basis of alloy couplers from single-mode fiber optical fibers or integrated optical fibers, or corrugated waveguide structures. Each spectral demultiplexer of groups 10, 11 can also be made, for example, based on a diffraction grating.

Каждый фотоприемный блок 12, 13 служит для определения совпадения ассоциативных признаков информации с признаками опроса и может быть выполнен, например, в виде интегральной матрицы фотоприемников. Each photodetector block 12, 13 serves to determine the coincidence of the associative signs of information with the signs of the survey and can be performed, for example, in the form of an integrated matrix of photodetectors.

Блок 14 управления обеспечивает работу коррелятора и может состоять, например, из канала 17 ввода-вывода, генератора 18 синхроимпульсов, буферного накопителя 19, формирователя 20 управляющих сигналов, буферного накопителя 21, формирователей 22, 23 управляющих сигналов, буферного накопителя 24. The control unit 14 ensures the operation of the correlator and may consist, for example, of an input / output channel 17, a clock generator 18, a buffer storage 19, a driver 20 of the control signals, a buffer 21, drivers 22, 23 of the control signals, the buffer 24.

Оптический многоканальный ассоциативный коррелятор работает следующим образом. An optical multi-channel associative correlator operates as follows.

По команде генератора 18 синхроимпульсов из канала 17 ввода-вывода n n₁ ± n₂ (где n₁ 1, 2, 3,m₁, m₁ число строк излучательных элементов в блоке 1, n₂ 1, 2, 3,m₂, m₂ число строк излучательных элементов в блоке 2) ассоциативных признаков информации через буферный накопитель 19 и формирователь 20 управляющих сигналов поступают на излучательные блоки 1 и 2, например, в виде электрических сигналов. Блоки 1 и 2 преобразуют электрические сигналы в оптические, например, таким образом, чтобы каждому n₁-му и n₂-му ассоциативным признакам соответствовали n₁-ая и n₂-ая строки оптических сигналов, отображающих на выходах соответственно блоков 1 и 2 все р₁-ые (где р₁ 1, 2, 3, S₁, S₁ число разрядов в признаке n₁) и р₂-ые (где р₂ 1, 2, 3,S₂, S₂ число разрядов в признаке n₂) разряды соответственно n₁-го и n₂-го признаков на одних и тех же длинах волн λ_n1 и λ_n2, отличающихся от длин волн, на которых отображаются остальные соответственно (n₁-1) и (n₂-1) признаки. Причем выходные оптические сигналы блоков 1 и 2 имеют, например, ортогонально ориентированные плоскости поляризации. Эти оптические сигналы отображают ассоциативные признаки, например, или в коде Рида-Маллера, между двоичными знаками которого, представленными в прямом парафазном коде, располагаются опорные разряды в простом коде [1] или в коде Рида-Маллера, двоичные знаки которого представлены 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 двоичный знак во временном парафазном коде), за которым следует во времени опорный сигнал. Опорный сигнал в последнем случае формируется, например, когда все излучательные элементы блоков 1 и 2, отображающие все разряды каждого ассоциативного признака, излучают свет, т.е. отображают "1" в простом коде [2]
По команде генератора 18 из канала 17 ввода-вывода К (где К 1, 2, 3,r, r число строк в оптическом многоканальном модуляторе 7) признаков опроса через накопитель 21 и формирователь 22 поступают на модулятор 7, например, или в коде Рида-Маллера, между двоичными знаками которого, представленными в обратном парафазном коде, располагаются опорные разряды в простом коде [1] или в коде Рида-Маллера, двоичные знаки которого представлены в обратном коде Манчестера, с разделенным во времени опорным сигналом. При этом каждый К-й признак опроса занимает, например, соответствующую К-ю строку модулятора 7, а при подаче опорного сигнала в каждой К-й строке модулятора 7 остается открытой, например, только одна ячейка (остальные закрыты), т.е. в каждой строке модулятора 7 отображается только одна двоичная "1" остальные "0", все в простом коде.At the command of the generator 18 clock pulses from the input-output channel 17 nn ₁ ± n ₂ (where n ₁ 1, 2, 3, m ₁ , m _{1 the} number of lines of radiating elements in block 1, n ₂ 1, 2, 3, m ₂ , m _{2 the} number of lines of the radiating elements in block 2) of associative information signs through the buffer storage 19 and the shaper 20 of the control signals are supplied to the radiating blocks 1 and 2, for example, in the form of electrical signals. Blocks 1 and 2 convert electrical signals into optical ones, for example, in such a way that each n ₁ and n ₂ associative features correspond to n ₁ and n ₂ lines of optical signals that display blocks 1 and 2 respectively all p _1st (where p ₁ 1, 2, 3, S ₁ , S _{1 the} number of digits in the attribute n ₁ ) and p ₂ (where p ₂ 1, 2, 3, S ₂ , S _{2 the} number of digits in feature n ₂ ) the digits of the n ₁ and n ₂ signs respectively at the same wavelengths λ _n1 and λ _n2 , different from the wavelengths on which the others are displayed, respectively (n ₁ -1) and (n ₂ - 1) signs. Moreover, the output optical signals of blocks 1 and 2 have, for example, orthogonally oriented polarization planes. These optical signals display associative features, for example, either in the Reed-Muller code, between the binary characters of which are represented in the direct paraphase code, the reference bits are located in the simple code [1] or in the Reed-Muller code, the binary characters of which are represented in the direct code Manchester (i.e., when each binary sign of a sign is represented in time, for example, by two states of light displaying it in a forward and reverse simple code, i.e., displaying a binary sign in a temporary paraphase code), followed by time reference signal. The reference signal in the latter case is formed, for example, when all the radiating elements of blocks 1 and 2, which display all the bits of each associative attribute, emit light, i.e. display "1" in simple code [2]
At the command of the generator 18 from the input / output channel K (where K 1, 2, 3, r, r is the number of lines in the optical multichannel modulator 7), the polling signs through the drive 21 and the former 22 are supplied to the modulator 7, for example, or in the Reed code -Maller, between the binary signs of which are presented in the inverse paraphase code, the reference bits are located in a simple code [1] or in the Reed-Muller code, the binary signs of which are represented in the inverse Manchester code, with a time-separated reference signal. In this case, each Kth polling attribute occupies, for example, the corresponding Kth line of modulator 7, and when a reference signal is supplied, each Kth line of modulator 7 remains open, for example, only one cell (the rest are closed), i.e. in each line of modulator 7, only one binary "1" is displayed, the remaining "0", all in simple code.

Ниже будет дано описание работы коррелятора в случае использования второго способа кодирования. Below we will describe the operation of the correlator in the case of using the second encoding method.

Световые пучки, отображающие одноименные р₁-ые и р₂-ые разряды всех соответственно n₁ и n₂ ассоциативных признаков, объединяются соответствующими мультиплексорами 3 и 4 в единые n₁-цветный и n₂-цветный пучки (цвета которых могут совпадать, т.е. случай λ_n1 λ_n2 не исключается), которые имеют, например, ортогонально ориентированные плоскости поляризации. Эти световые пучки объединителем 5 объединяются в единый n-цветный пучок с сохранением ориентаций плоскостей поляризации пучков n₁ и n₂. Разветвитель группы 6 размножает этот световой пучок на К одинаковых пучков, которые направляются на все ячейки многоканального модулятора 7, отображающие p-е разряды всех К признаков опроса.Light beams displaying the same p ₁ and p ₂ bits of all n ₁ and n ₂ associative features, respectively, are combined by the corresponding multiplexers 3 and 4 into single n _1- color and n _2- color beams (the colors of which may coincide, t i.e., the case λ _n1 λ _{n2 is} not excluded), which have, for example, orthogonally oriented polarization planes. These light beams by combiner 5 are combined into a single n-color beam while maintaining the orientation of the polarization planes of beams n ₁ and n ₂ . The splitter of group 6 multiplies this light beam by K of the same beams, which are sent to all cells of the multichannel modulator 7, displaying the pth digits of all K signs of the survey.

Так как световые пучки, отображающие одноименные p-е двоичные разряды всех n ассоциативных признаков на различных длинах волн (например, λ_n1 λ_n2) и при ортогональной ориентации плоскостей поляризации пучков, отображающих признаки n₁ и n₂, проходят через все ячейки модулятора 7, отображающие соответствующие p-ые разряды всех К признаков опроса, то осуществляется оптическое умножение всех n ассоциативных признаков на все К признаков опроса, и при этом оптические сигналы произведений спектрально и поляризационно разделены.Since light beams displaying the same pth bits of all n associative signs at different wavelengths (for example, λ _n1 λ _n2 ) and with orthogonal orientation of the polarization planes of the beams displaying signs n ₁ and n ₂ pass through all the cells of the modulator 7 , displaying the corresponding pth digits of all K attributes of the survey, then optical n multiplication of all n associative signs by all K attributes of the survey is carried out, and the optical signals of the products are spectrally and polarized separated.

Многоцветные световые пучки, соответствующие всем p разрядам каждого К-го признака опроса, объединителем 8 объединяются в единый пучок, который поступает на соответствующий разветвитель группы 9. Этот разветвитель группы 9 разделяет оптические сигналы по их параметру, например, в зависимости от ориентации их плоскости поляризации, и направляет оптические сигналы соответственно на спектральные демультиплексоры групп 10 и 11. Каждый демультиплексор групп 10 и 11 направляет каждую n₁-ю и n₂-ю спектральную составляющую многоцветного светового пучка на соответствующий n₁К-ый и n₂К-ый фотоприемник блоков 12 и 13. При этом фотоприемный элемент блоков 12 и 13 соответственно с координатами n₁K и n₂K регистрирует оптический сигнал, соответствующий n₁-му и n₂-му ассоциативному признаку и К-му признаку опроса.Multicolor light beams corresponding to all p bits of each Kth sign of the survey, combiner 8 are combined into a single beam, which is fed to the corresponding splitter of group 9. This splitter of group 9 divides the optical signals according to their parameter, for example, depending on the orientation of their polarization plane , and directs the optical signals, respectively, to the spectral demultiplexers of groups 10 and 11. Each demultiplexer of groups 10 and 11 directs each n _1st and n _2nd spectral components of the multicolor light the tag on the corresponding n ₁ Kth and n ₂ Kth photodetector of blocks 12 and 13. In this case, the photodetector element of blocks 12 and 13, respectively, with coordinates n ₁ K and n ₂ K registers an optical signal corresponding to n ₁ th and n ₂ -th associative sign and the K-th sign of the survey.

По команде генератора 18 формирователь 23 подает напряжение на блоки 12, 13. Координаты n₁ (или n₂) и К фотоприемного элемента блока 12 (или 13), на котором оптический опорный сигнал превышает оптический сигнал основных разрядов, определяют соответственно n₁-ый (или n₂-ый) ассоциативный признак и К-й признак опроса, по которым произошло совпадение. По команде генератора 18 код адреса n₁K-го (или n₂K-го) фотоприемного элемента с блока 12 (или 13) через накопитель 24 передается в канал 17 ввода-вывода. Таким образом производится определение адреса ассоциативного признака в страницах ассоциативных признаков и адреса признака опроса в странице признаков опроса, по которым произошло совпадение.At the command of the generator 18, the former 23 supplies voltage to the blocks 12, 13. The coordinates n ₁ (or n ₂ ) and K of the photodetector element of the block 12 (or 13), on which the optical reference signal exceeds the optical signal of the main discharges, determine respectively n ₁ (or n _2nd ) associative sign and the Kth sign of the survey, according to which there was a coincidence. At the command of the generator 18, the address code n _{1 of the} K-th (or n _{2 of the} K-th) photodetector element from block 12 (or 13) through the drive 24 is transmitted to the input / output channel 17. In this way, the address of the associative feature in the pages of associative features and the address of the feature of the survey in the page of the features of the survey, which coincided, are determined.

Использование предлагаемого оптического многоканального ассоциативного коррелятора позволит более чем в 2 раза повысить быстродействие, надежность, количество одновременно обрабатываемых признаков и компактность такого рода устройств. Using the proposed optical multi-channel associative correlator will allow more than 2 times to increase the speed, reliability, number of simultaneously processed features and the compactness of such devices.

Claims

OPTICAL MULTI-CHANNEL ASSOCIATIVE CORRELATOR, comprising a control unit, a first group of fiber-optic multiplexers, a first group of fiber-optic couplers, an optical multi-channel modulator, a first group of fiber-optic combiners, a first group of spectral demultiplexers, a first photodetector and a first multi-channel spectral emitting unit, the output groups of which are optically coupled the inputs of the corresponding light guide multiplexer of the first group, the outputs of the light guide splitters ne the first group are optically connected to the same inputs of the optical multichannel modulator, the outputs of each group of cells are optically connected to the same inputs of the corresponding light guide combiner of the first group, the output of each spectral demultiplexer of the first group is optically connected to the same input of the first photodetector block, the first outputs of the first and second groups of outputs of the block the controls are connected to the control inputs of the first multichannel spectral emitting unit and the first the receiving unit, the output of which is connected to the first address input of the control unit, the first output of which is connected to the control input of the optical multi-channel modulator, the second output of the control unit is the address output of the correlator, the information input of which is the information input of the control unit, characterized in that the second is introduced into the correlator multichannel spectral emitting unit, the second group of optical fiber multiplexers, the second group of optical fiber combiners, the second group of optical fiber couplers, a second group of spectral demultiplexers and a second photodetector unit, the group of inputs of the second multi-channel spectral emitting unit being optically coupled to the same inputs of the corresponding multiplexer of the second group, the output of each of which is optically connected to the first input of the corresponding fiber guide combiner of the second group, the second input of which is optically coupled with the output of the corresponding light guide multiplexer of the first group, the output of each light guide combiner of the second groups are optically connected to the input of the corresponding light guide splitter of the first group, the output of each light guide combiner of the first group is optically connected to the input of the corresponding light guide splitter of the second group, the first output of which is optically connected to the input of the corresponding spectral demultiplexer of the first group, the second output of each light guide splitter of the second group is optically connected to the input of the corresponding spectral demultiplexer of the second group, the output of each of which is optically coupled with the same input of the second photodetector unit, the output of which is connected to the second address input of the control unit, the second outputs of the first and second groups of outputs of which are connected to the control inputs of the second multichannel spectral emitting unit and the second photodetector, each multichannel spectral emitting unit is made in the form of a multichannel spectral a radiation unit with a fixed radiation parameter, fiber guide multiplexers in the form of fiber guide parametric m ltipleksorov, splitters light guide in the form of the light guide parametric splitters, combiners light guide as the light guide parametric combiners.