数字与等离子人工神经网络——高速低耗的智能信号处理新突破

随着数据传输速率不断提高，对更先进数字信号处理技术的需求日益增加，导致功耗和运营成本上升。本文介绍了一种光子/等离子体人工神经网络（ANN），该网络采用等离子体调制器直接缓解光载波携带的非线性信号失真。这种首创的等离子体ANN具有超小尺寸和高速运行的特点，大幅降低了对电子处理的需求。研究将其与传统数字前馈均衡器、Volterra级数以及相应的数字ANN进行对比，结果显示，一个极其小型的ANN以更小的计算量获得了更高的信噪比（SNR），性能优于传统均衡器。尽管数字ANN提供了理想的实现方式，但在首个等离子体芯片上运行该ANN时，仅用最少的组件就已展现出显著的均衡性能。这些发现为传统信号处理开辟了一条超紧凑、高速、低功耗、低延迟的替代路径。