اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 38 |
| تعداد شماره‌ها | 1,240 |
| تعداد مقالات | 8,994 |
| تعداد مشاهده مقاله | 7,845,077 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,706,669 |
ارائه یک روش جدید و جامع برای نمایش کوانتومی سیگنال های صوتی دیجیتال | ||
| پدافند الکترونیکی و سایبری | ||
| مقاله 12، دوره 8، شماره 4 - شماره پیاپی 32، دی 1399، صفحه 139-152 اصل مقاله (1.11 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| جواد چهارلنگ1؛ محمد مصلح* 1؛ سعید رسولی هیکل آباد2 | ||
| 1گروه مهندسی کامپیوتر، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران | ||
| 2گروه مهندسی کامپیوتر، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 06 اسفند 1398، تاریخ بازنگری: 23 تیر 1399، تاریخ پذیرش: 15 مرداد 1399 | ||
| چکیده | ||
| دور از انتظار نیست که با افزایش روز افزون حجم اطلاعات و دادههای پردازشی، محاسبات کلاسیک به سبب محدودیتهایی همچون افزایش شدید بار محاسباتی و پیچیدگی زمانی، و همچنین عدم توانایی یا مقرون به صرف نبودن اجرای برخی الگوریتمها و پردازشها، به انتهای راه خود برسد. در دهههای اخیر محاسبات کوانتومی به‌عنوان یکی از فناوریهای نویدبخش جدید برای غلبه بر محدودیتهای محاسبات کلاسیک پیشنهاد شده است و نسل جدیدی از کامپیوترها و شبکههای ارتباطی بر مبنای آن در حال شکلگیری است. پردازش سیگنالهای دیجیتال یکی از شاخههایی است که سعی در استفاده از تواناییهای محاسبات کوانتومی داشته است و در این راستا تاکنون روشهای انگشت‌شماری جهت نمایش سیگنالهای صوتی به فرم کوانتومی ارائه شده است. این روشها یا توانایی نمایش دقیق یک سیگنال دیجیتال به فرم کوانتومی را ندارند و یا اینکه قابلیت استفاده برای انواع سیگنالهای صوتی تککاناله یا چندکاناله را دارا نمی‌باشند. بنابراین، در این خصوص نیاز به یک روش نمایش جامع و دقیق احساس میشد که بر این اساس در این مقاله، نمایش کوانتومی جامع سیگنالهای دیجیتال (CQRDS) پیشنهاد شده است، که قابلیت نمایش دقیق هر سیگنال صوتی دیجیتال به فرم کوانتومی معادل را دارد و برای انواع سیگنالهای صوتی تک کاناله و یا چندکاناله قابل استفاده میباشد. نمایش پیشنهادی از سه دنباله کوانتومی درهمتنیده، شامل یک دنباله اعشاری مکمل دو برای ذخیره دامنه نمونهها، و دو دنباله کوانتومی صحیح، جهت ذخیره اطلاعات کانال و زمان نمونهها استفاده میکند. در این مقاله نحوه نمایش، آماده‌سازی، بازیابی و فشردهسازی سیگنالهای صوتی کوانتومی با روش پیشنهادی تشریح شده است. همچنین مقایسه دقیقی بین قابلیتها و ویژگیهای روش پیشنهادی با روشهای موجود ارائه شده است که این مقایسه بیانگر جامع بودن روش پیشنهادی نسبت به روشهای موجود میباشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| محاسبات کوانتومی؛ پردازش سیگنال کوانتومی؛ صوت کوانتومی؛ نمایش سیگنال کوانتومی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Proposing a New and Comprehensive Method for Quantum Representation of Digital Audio Signals | ||
| نویسندگان [English] | ||
| J. Chaharlang1؛ M. Mosleh1؛ S. Rasouli Heikalabad2 | ||
| 1Department of Computer Engineering, Dezful Branch, Islamic Azad University,Dezful, Iran | ||
| 2Department of Computer Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Consequences such as increasing computational load, increasing time complexity, inability or inefficiency to implement some algorithms and processes, along with the increasing volume of information and data, bring about almost an end to classical calculations. In recent decades, quantum computing has emerged as one of the promising new technologies to overcome the limitations of classical computing, and a new generation of computers and communication networks is being formed based on it. Digital signal processing is one of the areas that has tried to use the capabilities of quantum computing. In this regard, there are a few methods for representing audio signals in quantum form, which are either unable to display accurately a digital signal in quantum form or can't be used for single-channel or multi-channel audio signals. Therefore, a comprehensive and precise method is needed. Accordingly, in this paper, a comprehensive quantum representation of digital signals (CQRDS) is proposed, which can accurately display each digital audio signal in the quantum form. Besides, it can be used to represent a variety of single-channel or multi-channel audio signals. The proposed representation uses three entangled qubit sequences, including a 2's complement fractional sequence, to store the amplitude of the samples, and two quantum sequences in true form to store the channel information and the time information of the samples. Representation, preparation, retrieval, and compression of quantum audio signals are described by the proposed method of this paper. Also, a precise comparison between the capabilities and features of the proposed method with that of the existing methods is presented, indicating its comprehensiveness. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Quantum Computing, Quantum Signal Processing, Quantum Audio, Quantum Signal Representation | ||
| مراجع | ||
|
[1] M. A. Nielsen and I. Chuang, “Quantum computation and quantum information,” ed: AAPT, 2002.## [2] P. W. Shor, “Algorithms for quantum computation: Discrete logarithms and factoring,” in Foundations of Computer Science, 1994 Proceedings, 35th Annual Symposium on, Ieee, pp. 124-134, 1994.## [3] L. K. Grover, “A fast quantum mechanical algorithm for database search,” in Proceedings of the twenty-eighth annual ACM symposium on Theory of computing, ACM, pp. 212-219, 1996.## [4] D. Stranneby, “Digital signal processing and applications,” Elsevier, 2004.## [5] S. E. Venegas-Andraca and S. Bose, “Storing, processing, and retrieving an image using quantum mechanics,” in Quantum Information and Computation, vol. 5105: International Society for Optics and Photonics, pp. 137-148, 2003.## [6] S. E. Venegas-Andraca and J. Ball, “Processing images in entangled quantum systems,” Quantum Information Processing, vol. 9, no. 1, pp. 1-11, 2010.## [7] J. I. Latorre, “Image compression and entanglement,” arXiv preprint quant-ph/0, 510031, 2005.## [8] P. Q. Le, F. Dong, and K. Hirota, “A flexible representation of quantum images for polynomial preparation, image compression, and processing operations,” Quantum Information Processing, vol. 10, no. 1, pp. 63-84, 2011.## [9] Y. Zhang, K. Lu, Y. Gao, and M. Wang, “NEQR: a novel enhanced quantum representation of digital images,” Quantum Information Processing, vol. 12, no. 8, pp. 2833-2860, 2013.## [10] K. Liu, Y. Zhang, K. Lu, X. Wang, and X. Wang, “An Optimized Quantum Representation for Color Digital Images,” International Journal of Theoretical Physics, pp. 1-11, 2018.## [11] B. Sun, A. M. Iliyasu, F. Yan, F. Dong, and K. Hirota, “An RGB multi-channel representation for images on quantum computers,” Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics, vol. 17, no. 3, pp. 404-417, 2013.## [12] E. Şahin and I. Yilmaz, “QRMW: quantum representation of multi wavelength images,” Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, vol. 26, no. 2, pp. 768-779, 2018.## [13] J. Wang, “QRDA: quantum representation of digital audio,” International Journal of Theoretical Physics, vol. 55, no. 3, pp. 1622-1641, 2016.## [14] F. Yan, A. M. Iliyasu, Y. Guo, and H. Yang, “Flexible representation and manipulation of audio signals on quantum computers,” Theoretical Computer Science, 2017.## [15] P. Li, B. Wang, H. Xiao, and X. Liu, “Quantum Representation and Basic Operations of Digital Signals,” International Journal of Theoretical Physics, vol. 57, no. 10, pp. 3242-3270, 2018.## [16] P. Li, B. Wang, H. Xiao, and X. J. I. J. O. T. P. Liu, “Quantum Representation and Basic Operations of Digital Signals,” vol. 57, no. 10, pp. 3242-3270, 2018.## [17] E. Şahin and İ. Yilmaz, “QRMA: quantum representation of multichannel audio,” Quantum Information Processing, vol. 18, no. 7, p. 209, 2019.## [18] E. Şahin and I. Yilmaz, “QRMW: quantum representation of multi wavelength images,” Turkish Journal of Electrical Engineering Computer Sciences vol. 26, no. 2, pp. 768-779, 2018.## [19] F. Yan, A. M. Iliyasu, Y. Guo, and H. J. T. C. S. Yang, “Flexible representation and manipulation of audio signals on quantum computers,” vol. 752, pp. 71-85, 2018.## [20] G. Yang, X. Song, W. N. Hung, F. Xie, and M. A. Perkowski, “Group theory based synthesis of binary reversible circuits,” in International Conference on Theory and Applications of Models of Computation, Springer, pp. 365-374, 2006.## [21] R. K. Brayton, G. D. Hachtel, C. McMullen, and A. Sangiovanni-Vincentelli, “Logic minimization algorithms for VLSI synthesis,” Springer Science & Business Media, 1984.##
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 693 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 448 |
||