Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Арратуна Р. -> "Оптические вычисления" -> 58

Оптические вычисления - Арратуна Р.

Арратуна Р. Оптические вычисления — М.: Мир, 1993. — 441 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskievichesleniya1993.pdf
Предыдущая << 1 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 175 >> Следующая

порогу Т2:
1 А± ехр (1фх) + А3 ехр {1ф3) + Л4 ехр (г'04) |2 ^ Т2. (5.2)
Аналогичные 'выражения могут быть получены таким образом, что каждый из
четырех столбцов выходного сигнала (обозначенных z3, z2, zx и 2о)
описывается системой из 16 нелинейных неравенств (по одном/ на каждую
строку таблицы). Неравенства являются функциями 9 переменных: четырех
амплитуд
(Аи А2, А3 и А4), четырех фаз (Фи Ф2, Ф3 и ФА) и одного порога (Ti, Т2,
Тз или Т4). Требуется найти решение для каждой
148
Часть П. Многозначная и пороговая логика
h II ^0 h h h 3l
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0
0 0 1 1 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0 0 1
0 1 1 0 0 0 1 0
0 1 1 1 0 0 1 1
1 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 0 1 0
1 0 1 0 0 1 0 0
|1 0 1 1| 0 Ш 1 0
1 1 0 0 0 0 0 0
1 1 0 1 0 0 1 1
1 1 1 0 0 1 1 0
1 1 1 1 1 0 0 1
ie . iB, . |в"|2
Рис. 5.2. а - таблица истинности двухразрядного умножителя; б -нелинейное
неравенство для помещенных в рамку входных значений в таблице
истинности.
а i/к
13*
3TS
11*
13*
Рис. 5.3. Двухразрядньгй умножитель с внешним пороговым кодированием; а -
соединения источников х и у с детекторами г; б - решения (без учета
затухания) для фаз соединений Ф, порогов детектирования Т и отклонений
порога ДT/R.
± -L
с
Глава 5. Пороговое кодирование и взвешивание в вычислениях
149
из четырех преобразованных систем неравенств, в которую входят такие
члены, как А\2, 2AtA2 cos (Ф1-Ф2) и т. д., и которая содержит только
восемь неизвестных (так как, например, независимую переменную Ф\-Ф2 можно
заменить либо на Ф\, либо на Ф2). Все полученные величины амплитуд, фаз и
порогов должны иметь допустимые отклонения или диапазоны, в которых они
могут изменяться, не влияя на корректную работу 2-разрядного умножителя.
На рис. 5.3,6 представлено одно из решений, которое включает только
фазовый сдвиг (затухание волны отсутствует) и может иметь приемлемое на
практике допустимое отклонение [6]. Справа на рисунке в столбце Ф
представлены значения фазовых сдвигов, необходимых для каждого из четырех
расстояний до каждого из детекторов, столбец Т дает значения порога для
каждого детектора при А\ =А2 =Л3 =Л4 = 1, а столбец ДТ/R показывает
долю'полного диапазона изменения сигнала для каждого из детекторов, за
пределами которого порог может изменяться. На рис. 5.4 показана
гистограмма АТ/Д для выходного разряда z2, получаемого путем случайного
выбора каждой из четырех фаз для этого выходного сигнала из нормальных
распределений со средними значениями выбранных величин и стандартным
отклонением, равным arctg (0,1). Эти стандартные отклонения
соответствую'г 10% смещению фазовых векторов, и на рис. 5.4 показано, что
такие отклонения снижают допустимое отклонение порога А Т/R для выходного
разряда г2 от 37% до приблизительно 20%- Аналогичные величины допустимых
отклонений могут быть получены для других выходных разрядов.
20
X га П X X
§ 15
ш X
¦Л X Л
о о
X
н о со
га с
X Ь X У X с: ш СО
О
V О 0,1 0,2 0,3 0,4
{ Гистограмма отклонения порога /Ц/В для выходного значения Рис, 5.4,
Гистограмма отклонений порога для выходного сигнала z%k
Каждая фаза выбирается случайным образом из нормального распределения для
среднего значения ф и стандартного отклонения, равного arctg (0,1)
150
Часть II. Многозначная и, пороговая логика
Описанная выше схема 2-разрядного умножителя основана на способности
света осуществлять безынтерференционные соединения, которые (а) являются
параллельными в том смысле, что время соединения существенно не зависит
от длины соединения или его веса и (б) приводят к временам срабатывания
системы, существенно ограниченным лишь только временем отклика источников
и детекторов. Эти соединения могут быть реализованы с помощью пассивных
дифрагирующих элементов в виде одной или более голограмм. Могут
использоваться обычные "тонкие" голограммы, "объемные" голограммы,
трехмерные тонкослойные, а также трехмерные голограммы с глубокой
записью, в которых свет когерентный или, возможно, некогерентный (белый)
[23] распространяется приблизительно по нормали к плоскости голограммы.
(В устройствах с комплексными весовыми коэффициентами возможно
использование некогерентного света, например, если с помощью "объемной"
голограммы не только осуществляют соединения, но также выделяют требуемые
для восстановления изображения длины волн и фазы некогерентного света,
что является типичным для голограмм, восстанавливаемых в дневном свете.)
Эти соединения могут также быть осуществлены в интегральнооптических
устройствах с помощью пассивных дифрагирующих элементов, образованных на
поверхности подложки либо вблизи нее, так Тто свет распространяется
приблизительно параллельно поверхности. Такие интегрально-оптические
устройства могли бы использовать поверхностный рельеф или
фоторефрактивные механизмы для получения дифракционных элементов на
'GaAs, LiNb03, стекле или других подложках. Данные устройства обладают
потенциальными преимуществами с точки зрения размеров, энергопотребления,
Предыдущая << 1 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 175 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed