[发明专利]用于光学向量-矩阵乘法器并行信息加载和提取的系统

摘要

本发明提供了一种光学向量-矩阵乘法器并行信息加载和提取的系统。该系统作为一套独立运行并拥有自有体系的有机整体，摆脱了采用信号发生器、示波器、光放大器等分立设备的束缚，可以方便、直观、灵活、准确地对光学向量-矩阵乘法器进行测试和分析。

主权项

一种用于光学向量‑矩阵乘法器并行信息加载和提取的系统，其特征在于，包括：输入向量数据缓存模块，用于缓存输入的向量原始数据；输入矩阵数据缓存模块，用于缓存输入的矩阵原始数据；数据预处理模块，用于：(a)对所述向量原始数据和矩阵原始数据的分辨率分别进行调整，使两者的位数与光学向量‑矩阵乘法器性能相匹配；(b)对所述向量数据和矩阵数据进行分块，使向量数据和矩阵数据的阶数与光学向量‑矩阵乘法器的输入端通道数相匹配；向量数据加载模块阵列，用于接收所述前端数据预处理模块输出的向量数据，并将向量数据中的每个数据元素转换为电流信号，分别供给至激光器阵列中相应的激光器；激光器阵列，包括若干个激光器，其中每个激光器用于接收前端对应向量数据加载模块输出的调制电流开关信号，为光学向量‑矩阵乘法器提供阵列光源向量算子；矩阵数据加载模块，用于：(a)接收所述前端数据预处理模块中输出的低分辨率和低阶数的矩阵数据，并将矩阵数据中的每个数据元素转换成DVI视频编码格式数据；(b)接收DVI视频编码格式数据，完成空间光调制器每个像素数据的加载，为光学向量‑矩阵乘法器提供矩阵算子；探测器阵列，用于接收来自向量‑矩阵乘法器输出的表征运算结果的阵列光信号，探测器阵列中的单个探测器单元，将接收到的光信号转换为光电流信号后，将光电流信号输出到运算结果信息提取模块中；运算结果信息提取模块阵列，用于接收前端探测器阵列的n路光电流信号，并将每路光电流信号转换为数字信号，输出至数据后处理模块中；数据后处理模块，用于：(a)接收运算结果信息提取模块阵列所产生的数字信号，对数字信号进行滤波，去除数字信号中的噪声，形成平滑的离散数字量；(b)将滤波后的平滑离散数字量在每个时钟周期进行高斯平均，得到某周期内表征运算结果的特征量；(c)将某周期内的表征运算结果的特征量与所设定的灰度阶门限进行比较和判决，得到表征向量‑矩阵乘 法结果的灰度阶值；提取信息内存空间，用于暂存数据后处理模块对数据进行滤波、高斯平均、灰度阶判别等运算所涉及的中间临时数据；结果向量数据缓存模块，用于缓存数据后处理模块得到的表征向量‑矩阵乘法结果的灰度阶值，并将其经过RapidIO高速串行接口送出。