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量子元胞自动机可逆加法器电路

西安电子科技大学学报 2017年第2期44卷 133-139页

作者：秦涛蔡理杨晓阔空军工程大学理学院陕西西安710051

可逆逻辑的极低能耗特征使其在低功耗电路、量子计算机等领域具有重要的应用价值.设计了一种新型的三变量可逆逻辑门,可以完成择多计算、异或和同或计算功能.运用量子元胞自动机器件实现了该新型可逆逻辑门,设计了基于量子元胞自动机的... 详细信息

可逆逻辑的极低能耗特征使其在低功耗电路、量子计算机等领域具有重要的应用价值.设计了一种新型的三变量可逆逻辑门,可以完成择多计算、异或和同或计算功能.运用量子元胞自动机器件实现了该新型可逆逻辑门,设计了基于量子元胞自动机的可逆加法器电路.仿真结果表明,新设计的可逆逻辑门和加法器电路具有正确的功能.同时,采用新型可逆逻辑门设计的可逆加法器垃圾位及需要门数均减少了.

关键词：可逆逻辑量子元胞自动机加法器择多逻辑门

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基于量子元胞自动机的奇偶校验系统分块设计

固体电子学研究与进展 2010年第4期30卷 489-494,527页

作者：杨晓阔蔡理黄宏图空军工程大学理学院西安710051

量子元胞自动机(QCA)是一种纳米范围内不含晶体管的计算范例。基于QCA提出了QCA奇偶校验系统电路的分块设计方法。首先设计了异或门、奇偶判断单元,再运用分块设计思想构建了奇数产生电路和奇偶校验电路的结构,所设计的电路拥有尺寸极... 详细信息

量子元胞自动机(QCA)是一种纳米范围内不含晶体管的计算范例。基于QCA提出了QCA奇偶校验系统电路的分块设计方法。首先设计了异或门、奇偶判断单元,再运用分块设计思想构建了奇数产生电路和奇偶校验电路的结构,所设计的电路拥有尺寸极小和功耗极低等优点,QCADesigner软件仿真结果验证了设计的有效性。

关键词：量子元胞自动机异或门分块设计奇偶校验系统

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一种奇异形状纳磁体逻辑器件的转换特性

西安电子科技大学学报 2015年第4期42卷 171-175页

作者：杨晓阔蔡理耿道田康强肖明清空军工程大学理学院陕西西安710051 空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038 空军工程大学科研部陕西西安710051

研究了出现单个角缺失形状缺陷的纳磁体逻辑器件的转换特性.采用磁学计算软件对该类奇异形状纳磁体逻辑器件在角缺失幅度、纳磁体厚度和磁性材料变化下的首选磁化特性进行了仿真,发现不同材料制备的角缺失型纳磁体逻辑器件其首选逻辑态... 详细信息

研究了出现单个角缺失形状缺陷的纳磁体逻辑器件的转换特性.采用磁学计算软件对该类奇异形状纳磁体逻辑器件在角缺失幅度、纳磁体厚度和磁性材料变化下的首选磁化特性进行了仿真,发现不同材料制备的角缺失型纳磁体逻辑器件其首选逻辑态出现在邻近的临界角缺失幅度上,坡莫合金纳磁体极易受角缺失形状缺陷的影响,镀膜厚度的增加和高饱和磁化材料阻碍了器件首选逻辑态的出现.这些结果为如何控制并应用奇异形状纳磁体逻辑器件的首选磁化特性提供了重要的理论参数.

关键词：纳磁体逻辑器件转换特性首选磁化奇异形状

基于忆阻器超混沌系统的动力学分析及电路实现

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固体电子学研究与进展 2018年第3期38卷 184-188页

作者：仇睿煌蔡理冯朝文杨晓阔空军工程大学西安710051

将忆阻器作为反馈项,引入到临界Liu混沌系统中构建了新型四阶忆阻超混沌系统,接着对其进行基本的动力学特性分析。同时研究了忆阻参数和系统参数对动力学行为的影响。最后设计出了该超混沌系统的模拟电路,得到的仿真结果与理论计算相一... 详细信息

将忆阻器作为反馈项,引入到临界Liu混沌系统中构建了新型四阶忆阻超混沌系统,接着对其进行基本的动力学特性分析。同时研究了忆阻参数和系统参数对动力学行为的影响。最后设计出了该超混沌系统的模拟电路,得到的仿真结果与理论计算相一致,证实了所设计混沌系统的物理可行性。

关键词：忆阻器超混沌系统动力学分析电路实现

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基于概率模型的QCA触发器可靠性研究

固体电子学研究与进展 2012年第2期32卷 126-130页

作者：黄宏图蔡理杨晓阔李政操空军工程大学理学院西安710051

通过将时序逻辑电路中的反馈回路打开,在原有电路结构的基础上增加一路输入,采用概率转移矩阵方法建立了基于QCA的RS触发器、D触发器、JK触发器的可靠性模型,深入研究了各组成元件对其可靠性影响的差异,从而为其可靠性的提高提供了依据... 详细信息

通过将时序逻辑电路中的反馈回路打开,在原有电路结构的基础上增加一路输入,采用概率转移矩阵方法建立了基于QCA的RS触发器、D触发器、JK触发器的可靠性模型,深入研究了各组成元件对其可靠性影响的差异,从而为其可靠性的提高提供了依据,这对于高缺陷率的QCA电路的可靠性设计具有重要的指导意义。

关键词：量子元胞自动机时序逻辑电路触发器概率转移矩阵可靠性元胞缺陷

应变调制型磁性隧道结器件建模及其转换特性研究

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固体电子学研究与进展 2017年第6期37卷 395-400,423页

作者：徐立蔡理崔焕卿王森杨晓阔冯朝文空军工程大学理学院西安710051

基于反映磁性隧道结自由层的磁化强度转换特性的Landau-Lifshitz-Gilbert方程,并参考基尔霍夫电流定律及电容元件伏安特性,建立了应变调制型磁性隧道结器件的HSpice电路仿真模型。分析了器件在不同幅值的输入电压下的转换特性。仿真结... 详细信息

基于反映磁性隧道结自由层的磁化强度转换特性的Landau-Lifshitz-Gilbert方程,并参考基尔霍夫电流定律及电容元件伏安特性,建立了应变调制型磁性隧道结器件的HSpice电路仿真模型。分析了器件在不同幅值的输入电压下的转换特性。仿真结果表明,当输入电压小于5.84mV时,产生的应力各向异性能不足以克服磁致伸缩层的能量势垒,不能驱动磁化状态转变,器件状态不改变;反之,若输入电压大于临界电压,则能够驱动磁化状态转变。随着输入电压的增大,器件转换到亚稳态的速度也逐渐加快。通过定量分析80mV输入电压下MTJ阻值的变化特性,得到输入电压脉宽为0.35ns时,器件的最高转换频率为1.3GHz,单次转换能耗为56.6aJ。研究结果对今后应变调制型磁性隧道结器件在集成电路中的设计与应用具有重要意义。

关键词：应变调制磁性隧道结 HSpice模型转换特性

忆阻器和量子元胞自动机纳电子超混沌系统的函数投影同步研究

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空军工程大学学报（自然科学版） 2018年第4期19卷 99-104页

作者：仇睿煌蔡理冯朝文杨晓阔空军工程大学基础部西安710051

研究了忆阻超混沌系统与量子细胞神经网络的函数投影同步问题。通过对2个超混沌系统的理论分析,设计了同步控制器,实现了异结构超混沌系统的函数投影同步,并运用Lyapunov原理进行了稳定性证明。同时,进一步理论推导了量子细胞神经网络... 详细信息

研究了忆阻超混沌系统与量子细胞神经网络的函数投影同步问题。通过对2个超混沌系统的理论分析,设计了同步控制器,实现了异结构超混沌系统的函数投影同步,并运用Lyapunov原理进行了稳定性证明。同时,进一步理论推导了量子细胞神经网络中不确定参数的系数向量线性无关性,实现了对不确定参数的估计。仿真结果表明2个超混沌系统的函数投影同步取得了良好的效果,系统的不确定参数也逐渐回归到理想值。文中的研究结果为纳电子混沌系统在保密通信中的应用提供了一定的理论指导。

关键词：忆阻器量子元胞自动机超混沌系统函数投影同步

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全自旋逻辑电路的仿真模型

微纳电子技术 2017年第6期54卷 365-372页

作者：王森蔡理杨晓阔冯朝文齐凯空军工程大学理学院西安710051

为了便于对由全自旋逻辑器件构建的逻辑电路进行仿真和验证,基于Landau-LifshitzGilbert方程建立了纳磁体磁矩动力学模型,基于自旋注入和自旋传输机理建立了自旋传输模型,并分别将磁矩动力学模型和自旋传输模型封装为通用的SIMULINK模... 详细信息

为了便于对由全自旋逻辑器件构建的逻辑电路进行仿真和验证,基于Landau-LifshitzGilbert方程建立了纳磁体磁矩动力学模型,基于自旋注入和自旋传输机理建立了自旋传输模型,并分别将磁矩动力学模型和自旋传输模型封装为通用的SIMULINK模块。根据全自旋逻辑电路的拓扑连接关系,对这两类模块进行耦合,构建了电路仿真模型,实现对电路逻辑功能的仿真验证。对反相器/缓存器和择少逻辑门电路的仿真验证了该模型的有效性。

关键词：全自旋逻辑(ASL) 自旋传输 Landau-Lifshitz-Gilbert方程 SIMULINK模块仿真模型

Josephson环耦合量子细胞神经网络混沌动力学分析

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微纳电子技术 2015年第1期52卷 14-19,30页

作者：王森蔡理张斌杨晓阔冯朝文空军工程大学理学院西安710051

量子细胞神经网络(QCNN)在大规模信号处理上是一种崭新的结构,将是未来细胞神经网络(CNN)一个新的发展方向。以Josephson环的幅值和相位作为状态变量,研究了两个Josephson环耦合的量子细胞神经网络的非线性动力学行为。通过理论研究和... 详细信息

量子细胞神经网络(QCNN)在大规模信号处理上是一种崭新的结构,将是未来细胞神经网络(CNN)一个新的发展方向。以Josephson环的幅值和相位作为状态变量,研究了两个Josephson环耦合的量子细胞神经网络的非线性动力学行为。通过理论研究和计算机仿真,发现系统具有丰富的动力学行为,如周期、拟周期、混沌和超混沌状态。分析了细胞内隧穿矩阵元比例系数和相邻细胞互感系数对系统分岔与混沌特性的影响,发现系统经拟周期分岔进入混沌,在不对称细胞耦合的量子细胞神经网络中,系统能产生混沌的参数范围较大,且在混沌区域没有周期窗口,是一种鲁棒混沌;在对称细胞耦合的量子细胞神经网络中,系统能产生混沌的的参数范围相对较小,且在产生混沌振荡的区域内有周期、拟周期窗口。

关键词： Josephson环细胞神经网络(CNN) 量子细胞神经网络(QCNN) 分岔混沌

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