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题名QCA技术在递归盒式滤波器中的应用
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作者
周先春
王博文
崔程程
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机构
南京信息工程大学人工智能学院(未来技术学院)
南京信息工程大学电子与信息工程学院
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出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2023年第5期198-206,共9页
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基金
国家自然科学基金(11202106,61302188)
国家级大学生创新创业训练计划项目(202310300326)
+1 种基金
江苏省“信息与通信工程”优势学科建设项目
江苏省高校品牌专业建设工程项目资助。
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文摘
量子点元胞自动机(quantum dot-cellular automata,QCA)因其延迟时间短、功耗低以及占用面积小等优点被当作代替CMOS的新型技术之一。针对CMOS器件尺寸日益减小导致的高功耗和电容寄生及串扰问题,本文首次利用QCA技术构建了一种递归盒式滤波器。其中,提出了一种全新的QCA全加器,较已提出的QCA全加器减少了55%的电路面积;少使用了56.7%的元胞数;量子成本也降低了10%以上。并以此为基础设计了一种高效的行波进位加法器(ripple carry adder,RCA)以及一种高效的进位选择加法器(carry select adder,CSA)来构成盒式滤波器的加法单元。以此构建的盒式滤波器较一般QCA盒式滤波器节省了32.6%的硬件资源;减少20%的电路运行时间;减少了48.7%的功耗。并使用QCA Designer仿真,结果表明,本设计完全可以代替实现传统的盒式滤波器功能,并在效率、功耗、电路面积、资源占用方面均有显著降低。
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关键词
量子点元胞自动机
递归盒式滤波器
行波进位加法器
进位选择加法器
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Keywords
QCA
recursive box filter-based
RCA
CSA
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分类号
TN389
[电子电信—物理电子学]
TP211.5
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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