一种光频梳辅助的离散信号卷积处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光频梳辅助的离散信号卷积处理方法及装置，其解决了电子技术进行卷积运算速度低，以及基于光学技术进行卷积运算的系统不具备可编程特性，或者受到系统可使用的干涉仪规模限制的问题。本发明专利技术主要通过双光频梳光源模块产生两路光频梳信号，通过离散信号接收模块将两个待卷积处理离散信号数组分别加载至两个光频梳信号上，最后通过信号接收解调模块进行卷积运算处理。解调模块进行卷积运算处理。解调模块进行卷积运算处理。

【技术实现步骤摘要】
一种光频梳辅助的离散信号卷积处理方法及装置


[0001]本专利技术涉及微波光子、光学频率梳及信号处理领域，特别涉及一种光频梳辅助的离散信号卷积处理方法及装置。

技术介绍

[0002]卷积计算是数字信号处理领域重要运算之一，尤其是在人工和智能领域更成为了神经网络其基础运算之一。
[0003]随着人工智能技术应用的不断拓展，系统对计算量需求越来越大，当前算法中的的卷积计算采用电子技术方案，往往在数字域进行，而数字电子技术的处理速度由于“后摩尔时代”的到来，遇到了显著的发展瓶颈。与此同时，更高速度和更大量的数字运算也往往意味着急速争高的能耗。
[0004]为了解决电子技术计算速度和功耗的问题，多种光子卷积神经网络被提出并得到了验证，显示出基于光子技术进行高速卷积运算的巨大优势。然而，当前的光子卷积运算存在诸多现实问题。例如基于光学掩模版的卷积运算系统不具备可编程特性，一旦系统加工完成，便不能更改。又如基于光学Mach
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Zehnder干涉仪阵列的光学卷积网络受到系统可使用的干涉仪规模限制，导致其计算能力降低。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光频梳辅助的离散信号卷积处理方法，其特征在于，具体执行步骤如下：步骤1：产生两路光频梳信号；产生相位锁定的两路光频梳信号，分别记为第一光梳齿信号和第二光梳齿信号，每路光频梳信号均包括2n+1个梳齿；n≥1；步骤2：将两个待卷积处理离散信号数组分别加载至两个光频梳信号上；将待卷积处理离散信号数组A加载至单边带电光调制处理的第一光梳齿信号的每根梳齿上，生成第一待卷积处理信号，同时将逆序排列的待卷积处理离散信号数组B加载至单边带电光调制处理的第二光梳齿信号的每根梳齿上，生成第二待卷积处理信号；步骤3：卷积处理；步骤3.1：对第一待卷积处理信号进行波分复用处理后得到第一子信号数组A'，第一子信号数组A'中具有2n+1个第一子信号，同时对第二待卷积处理信号进行波分复用处理后得到第二子信号数组B'，第二子信号数组B'中具有2n+1个第二子信号；步骤3.2：在第一子信号数组A'中选取一个第一子信号，同时在第二子信号数组B'中选取一个与第一子信号序号相同的第二子信号作为一组进入一个信号卷积处理通道内进行光电耦合卷积运算、光电转换，从而得到一个卷积处理的电信号；步骤3.3：按照步骤3.2的方式对所有第一子信号数组和第二子信号数组进行处理，从而获得2n+1个卷积处理的电信号；步骤3.4：对2n+1个卷积处理的电信号分别经过模数转换处理得到2n+1个卷积处理的数字信号。2.根据权利要求1所述的光频梳辅助的离散信号卷积处理方法，其特征在于：步骤3.2的具体过程为：选取第k个第一子信号和第k个第二子信号作为一组进入第K个信号卷积处理通道内进行光电耦合卷积运算、光电转换后输出的信号即为第K组卷积处理的电信号y(k)，其表达式为：其中，ρ(k)为第k个信号卷积处理通道的幅度响应系数，为固定值，由系统测试标定得到，具体标定过程是以任意信号卷积处理通道的幅度响应为标准，修正其余各个信号卷积处理通道幅度响应，使修正后的各通道幅度响应一致；a(k)'∈A'，a(n)'∈A'，a(i)'∈A'，b(i)'∈B'；k∈n,i∈n。3.根据权利要求2所述的光频梳辅助的离散信号卷积处理方法，其特征在于：待卷积处理离散信号数组A与待卷积处理离散信号数组B长度不一致时，以最长的数组为标准，在另一个数组在最末端或者最前端通过补0的方式使两个待卷积处理离散信号数组A与待卷积处理离散信号数组B长度一致。4.根据权利要求3所述的光频梳辅助的离散信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张江华，沈梅力，张卓航，牛宏校，黄雷，郑鑫，殷科，杨杰，尤洁，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：