發(fā)布時(shí)間：2024-03-30 16:05

　　向量矩陣乘法運(yùn)算VMM(vector matrix multiplier)廣泛用于傅里葉變換、線性方程求解等,在圖像處理、波束成形、雷達(dá)探測、無線通信等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用,且對(duì)其處理速度要求越來越高。在過去的十多年里,由于工藝技術(shù)的進(jìn)步,微電子芯片的處理能力有了很大提高。然而,由于受到物理極限、制備工藝多方面的限制,進(jìn)一步提高芯片性能的空間有限。光信號(hào)處理具有高速、寬帶、低功耗的特點(diǎn),且允許并行處理,能有效克服電計(jì)算的速度瓶頸。因此,光學(xué)向量矩陣乘法運(yùn)算(OVMM)近年來受到重視,成為研究熱點(diǎn)之一。 本文提出了一種基于半導(dǎo)體光放大器(SOA)的光學(xué)向量矩陣乘法器的實(shí)現(xiàn)方法。采用SOA而不是普通的光調(diào)制器,因?yàn)镾OA具有增益,可補(bǔ)償系統(tǒng)的光功率損耗,從而提高計(jì)算精度;SOA還具有很快的上升和下降沿(理論上可達(dá)500ps),可以獲得較高的調(diào)制速度。依據(jù)經(jīng)典的Stanford multiplier結(jié)構(gòu),我們設(shè)計(jì)了一種基于光纖鏈路的2×2 OVMM運(yùn)算模塊,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方案的可行性。 光向量矩陣乘法器實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)二維并行運(yùn)算的光計(jì)算過程。本文對(duì)光學(xué)向量矩陣乘法器的計(jì)算原理及其在點(diǎn)積、卷積及離散傅里...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1Fourier透鏡實(shí)現(xiàn)圖像變換方法[11]

這些方案也需要用到離散傅里葉變換（DFT）或者快速傅里葉變換（FFT）。目前這些處理任務(wù)是依靠傳統(tǒng)的中央處理器（CPU）、離散信號(hào)處理器（DSP）和用戶可編程陣列（FPGA）等處理單元實(shí)現(xiàn)的。目前電信號(hào)處理仍受限于硬件計(jì)算速度，于是國內(nèi)外的研究人員提出了光處理的解決方案，用光學(xué)方....

圖1-2Enlight256系統(tǒng)[13]

圖1-2Enlight256系統(tǒng)[13]Fig.1-2Enlight256system[13]Psaltis等人提出一種通過集成多色LED陣列和一個(gè)帶有1-D反饋加法器實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)展光學(xué)向量矩陣乘法器[15]。Casasent提出聲光轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)向量矩陣乘法器的方法....

圖2-4電光計(jì)算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖[29]

DanE.Tami的文章中給出了電光計(jì)算系統(tǒng)的框圖，其中光學(xué)向量矩陣乘法器（VMM）就是作為協(xié)處理器進(jìn)行工作的，具體如圖2-4所示[29]。圖2-4電光計(jì)算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖[29]Fig.2-4Electro-opticalcomputingsystem[29]精簡....

圖2-5光向量矩陣乘法器結(jié)構(gòu)[29]

第18頁上述VMM協(xié)處理器的具體結(jié)構(gòu)如圖2-5所示[29]。圖2-5光向量矩陣乘法器結(jié)構(gòu)[29]Fig.2-5OVMMarchitecture[29]圖2-5中的光學(xué)單元（OpticalUnit）就是基于Stanfordmultiplier結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的....

本文編號(hào)：3942600