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摘要
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。
- 出版日期2023
- 单位南京信息工程大学
