JP2879034B1 - Ofdm受信装置 - Google Patents
Ofdm受信装置Info
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- mode signal
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Abstract
自動的に判定する。 【解決手段】 モード検索時、モード制御回路112か
ら検索初期値のシンボル長モード信号がタイミング発生
回路113に出力され、そのモードのガード長に応じて
平均回路110のシンボル間平均回数が設定された後、
モード信号及び平均回数に応じて、振幅検出回路106
及び平均回路107により信号振幅が検出され、遅延回
路108、相関検出回路109、平均回路110及び振
幅検出回路111により相関振幅が検出される。次に、
モード制御回路112にて信号振幅が判定され、所定範
囲外のときは、再度相関振幅及び信号振幅が検出され、
所定範囲内のときは相関振幅の判定が行われる。相関振
幅がしきい値よりも小さいときは、モードは正しくない
と判定され、次のモードの検索が行われる。しきい値以
上のときは、モードは正しいと判定され、モード保持状
態に移行される。
Description
効シンボル期間が異なる複数の伝送シンボル長モードを
有する直交周波数分割多重(以下、OFDM)信号を受
信するOFDM受信装置に関する。
いてディジタル変調方式の開発が盛んである。特に地上
ディジタル放送においては、マルチパス妨害に強い直交
周波数分割多重(以下、OFDM)伝送方式が注目され
ている。以下、本発明に関連する従来の技術について説
明する。
による符号間干渉を防ぐために、有効シンボル期間の前
にガード期間を付加する。図10にOFDM信号の1シ
ンボル波形を示す。ガード期間は有効シンボルの一部を
巡回的にコピーしたものである。
の遅延時間により定めることが望ましい。このために、
例えばDVB−T規格(ETSI 300 744)では、2種類の
有効シンボル長(サンプル数2048及び8192)に
対して、1/32、1/16、1/8、1/4のガード
長が規定されている。
期間が異なる複数の伝送シンボル長モードを有するOF
DM信号を受信する場合、受信側ではこれを自動的に検
出して復調できるようにすることが望ましい。
FDM信号として複数のシンボル長モードが存在する場
合、受信側ではこれを自動的に検出して復調できること
が望ましい。
シンボル長モードを自動的に判定し、復調処理に供する
ことのできるOFDM受信装置を提供することを目的と
する。
に本発明に係るOFDM受信装置は以下のように構成さ
れる。
異なる複数の伝送シンボル長モードを有するOFDM信
号を受信するOFDM受信装置において、前記複数の伝
送シンボル長モードの中からいずれか1つを選択してそ
の選択したモードを示すモード信号を発生するモード信
号発生手段と、このモード信号発生手段で発生されるモ
ード信号に従って前記OFDM信号のガード期間の相関
を検出する相関検出手段と、前記モード信号発生手段で
発生されるモード信号に従って前記相関検出手段の出力
をシンボル周期で規定回数だけ平均するシンボル間平均
手段と、前記シンボル間平均手段の出力からガード期間
の相関のレベルを検出する相関レベル検出手段と、前記
相関レベル検出手段の検出レベルから前記モード信号発
生手段で発生されるモード信号が正しいか否かを判定す
るモード判定手段と、前記モード信号発生手段に前記複
数の伝送シンボル長モードそれぞれに対応するモード信
号を順に発生させ、最終的に前記モード判定手段で正し
いと判定されるモード信号を前記モード信号発生手段に
発生させるモード信号切替制御手段を具備し、前記モー
ド信号切替制御手段で切替設定されたモード信号に対応
するシンボル長モードでシンボル同期を行いその同期タ
イミングに従って前記OFDM信号を復調することを特
徴とするものである。
記OFDM信号のエンベロープを検出するエンベロープ
検出手段と、このエンベロープ検出手段の出力を規定レ
ベルを比較し、その比較結果から前記OFDM信号の信
号レベルが適正であるかを判別する入力判別手段とを備
え、前記モード判定手段は、前記入力判別手段で信号レ
ベルは適正であると判別されたときのみ判定を実行する
ことを特徴とするものである。
判定手段は、前記相関レベル検出手段の検出レベルを規
定レベルと比較し、規定レベルを超えるときのモード信
号を正しいと判定し、前記モード信号切替制御手段は、
前記モード信号発生手段で発生されるモード信号を順に
切り替えて、前記モード判定手段で最初に正しいと判定
された時点で前記モード信号発生手段にモード信号切替
を停止させることを特徴とするものである。
信号切替制御手段は、前記モード信号発生手段に全モー
ドに対応するモード信号を順に発生させ、前記モード判
定手段は、各モード信号発生時の相関レベルを互いに比
較して最大値となるモード信号を正しいと判定すること
を特徴とするものである。
ル間平均手段は、前記モード信号ガード長の長さが短く
なるに従って平均回数を多くすることを特徴とするもの
である。
信号切替制御手段は、前記モード信号発生手段に対し、
シンボル長及びシンボル間平均回数に応じてモード判定
時間の短い順にモード信号を発生させることを特徴とす
るものである。
ネルのOFDM信号を選択的に受信可能であるとき、さ
らに、受信チャンネル毎に前記モード判定手段で正しい
と判定されたモード情報を保持するモード保持手段を備
え、前記モード信号切替制御手段は、次回のチャンネル
選択時に前記モード保持手段からその選択チャンネルの
モード情報を読み出して前記モード信号発生手段に対応
するモード信号を初期値として発生させることを特徴と
するものである。
施の形態を詳細に説明する。
実施形態とするOFDM受信装置の構成を示すブロック
図である。図1において、チューナ101によって選択
された所定チャンネルの信号はIF(中間周波)帯に周
波数変換された後、A/D(アナログ/ディジタル)変
換器102によってディジタル信号に変換され、さらに
直交検波器103によりベースバンド信号(I信号及び
Q信号)に変換される。
ーリエ変換)回路104に供給される。このFFT回路
104は、タイミング発生回路113から供給されるタ
イミング信号に従ってOFDM信号の有効シンボル期間
をFFT処理するもので、これにより各キャリアのシン
ボルデータが得られる。FFT回路104の出力は復調
回路105に供給され、各キャリアのシンボルデータが
復調されて出力される。
バンドのOFDM信号は、振幅検出回路106に供給さ
れ、ここで信号振幅レベルが検出された後、平均回路1
07によって規定回数平均され、これによってOFDM
受信信号のエンベロープが得られる。この平均回路10
7で得られたOFDM受信信号の信号振幅信号はモード
制御回路112に供給される。
FDM信号は遅延回路108によって所定期間遅延され
て相関検出回路109に供給される。この相関検出回路
109は、遅延回路108による遅延前後のOFDM信
号の相関を検出するもので、その相関検出出力はシンボ
ル間平均回路110によって規定回数平均化されて振幅
検出回路111に供給される。この振幅検出回路111
は、平均化された相関検出信号の振幅レベルを検出する
もので、これによってOFDM受信信号のガード期間の
相関振幅が検出される。この振幅検出回路111で得ら
れた相関振幅信号はモード制御回路112に供給される
と共に、同期検出回路114に供給される。
入時またはチャンネル切り替え時においてモード検索状
態となり、ガード長及び有効シンボル長の各種類の組み
合わせ全てに対応するモード信号を順に発生して、各モ
ード信号毎に平均回路107及び振幅検出回路111の
出力からモードの正否を判定する。正しいと判定された
場合には、そのときのモード信号を保持してモード同期
フラグ「1」を発生し、それ以外の判定では次のモード
信号を発生してモード同期フラグ「0」を発生する。モ
ード信号はタイミング発生回路113に供給され、モー
ド同期フラグは同期検出回路114に供給される。
12からのモード同期フラグが「1」のとき、振幅検出
回路111からの相関振幅信号を取り込んでシンボル同
期を検出するもので、その同期検出信号はタイミング発
生回路113に供給される。このタイミング発生回路1
13は、モード制御回路112からのモード信号に従っ
て、遅延回路108の遅延時間をそのモードに相当する
有効シンボル期間にセットし、相関検出回路109の相
関検出幅をそのモードに相当するガード期間にセット
し、シンボル間平均回路110の平均間隔をそのモード
に対応するシンボル周期にセットする。そして、同期検
出回路114からの同期検出信号を入力すると、この同
期検出信号から有効シンボル期間を示すタイミング信号
を発生する。このタイミング信号はFFT回路104に
供給され、有効シンボル単位のFFT処理に供される。
ド保持状態でモードが非同期であると判定された場合に
は、モード同期フラグを「0」とし、再度モード検索を
行う。
9、シンボル間平均回路110によるガード期間の相関
検出についてさらに説明する。
回路113からの制御信号に従って、入力信号を有効シ
ンボル期間だけ遅延させる。遅延回路108の出力及び
直交検波器103の出力は、それぞれ相関検出回路10
9に供給される。図10に示したように、ガード期間は
有効シンボルの一部を巡回的にコピーしたものなので、
入力信号とこれを有効シンボルだけ遅延した信号の相関
を求めることによりガード期間の相関を検出できる。
す。図2において、遅延回路108からの入力2は複素
共役演算回路201で複素共役信号に変換され、直交検
波器103からの入力1と共に複素乗算回路202に供
給され、複素乗算されてガード期間幅移動平均回路20
3に供給される。この移動平均回路203は、タイミン
グ発生回路113からの制御信号に従って、ガード期間
幅で複素乗算器202の出力の移動平均を求める。相関
検出回路109の出力はシンボル間平均回路110に供
給される。
ング発生回路113からの制御信号に従って、相関検出
回路109の出力をシンボル周期(ガード長+有効シン
ボル長)で所定回数だけ平均して出力する。以上によ
り、ガード長及び有効シンボル長のモードが正しい場合
は1シンボル内のガード期間の部分で相関を検出するこ
とができる。
さらに説明する。
す。図3において、判定回路301は、振幅検出回路1
11から供給される相関振幅を比較する。また、判定回
路302は、平均回路107から供給される信号振幅が
所定範囲内かを判定する。モード判定回路303は、判
定回路301、302の判定出力からモードの正否を判
定するもので、その判定結果に基づいてモード発生回路
304及び同期保護カウンタ305を制御する。
303からの制御信号(ロード、リセット、+1)によ
り指定されるモードに対応したモード信号を発生するも
ので、そのモード信号はタイミング回路113に供給さ
れる。また、同期保護カウンタ305は、モード判定回
路303からのカウント制御信号(リセット、+1)に
応じてモード同期フラグを発生するもので、そのモード
同期フラグは同期検出回路114に供給され、シンボル
同期検出に共される。
てその動作を説明する。
替時等におけるモード検索状態での動作を示すものであ
る。まず、電源投入あるいはチャンネル切替があるとモ
ード検索を開始する。このモード検索では、モード制御
回路112において、モード判定回路303からモード
発生回路304に対してモード検索初期値を指定するロ
ード信号が出力され、これによってモード発生回路30
4にガード長及び有効シンボル長の検索初期値が設定さ
れ、当該モード発生回路304から対応するモード信号
が出力される。また、モード判定回路303から同期保
護カウンタ305に対してリセット信号が出力され、こ
れによってカウンタ305で発生される同期フラグが
「0」に設定される(ST1)。
信号はタイミング発生回路113に供給される。このと
き、タイミング発生回路113では、そのモード信号に
より指定されるガード長のモードに応じてシンボル間平
均回路110におけるシンボル間の平均回数を設定する
(ST2)。すなわち、ガード期間のサンプル数が短い
ほど1シンボルの相関出力のS/Nが悪くなるので、シ
ンボル間の平均回数を増やすことでS/Nを改善するこ
とができる。例えば、有効シンボルのサンプル数が20
48、ガード長のサンプル数が64、128、256、
512である4つのモードで相関を検出する場合、図5
に示すようにシンボル間の平均回数をそれぞれ32、1
6、8、4と少なくすることにより、シンボル間平均後
の相関出力のS/Nを等しくすることができる。これに
より、ガード長によらず確実に相関を検出することがで
きる。
場合、モード判定に要する時間が短い順に、すなわちガ
ード長が512、256、128、64の順にモード検
索を行う。これによりモード判定の平均時間は最も短く
なる。
信号及び平均回数に応じて、振幅検出回路106及び平
均回路107により信号振幅を検出し、遅延回路10
8、相関検出回路109、シンボル間平均回路110及
び振幅検出回路111により相関振幅を検出する(ST
3)。次に、モード制御回路112において、判定回路
302により信号振幅を判定し(ST4)、所定の範囲
外のときは(No)、モード判定を行わずに再度相関振
幅及び信号振幅を検出する。これによりフェージングな
どで受信信号の振幅が変動した際のモードの誤判定を防
ぐことができる。信号振幅が所定の範囲内のときは(Y
es)、相関振幅の判定を行い(ST5)、相関振幅が
所定のしきい値よりも小さいときは(No)、モードは
正しくないと判定して次のモードを検索する(ST
6)。相関振幅が所定のしきい値以上のときは(Ye
s)、モードは正しいと判定し、同期保護カウンタ30
5をリセットすると共にモード同期フラグを「1」にし
て(ST7)、モード検索を終了する(モード保持状態
に移行する)。
の動作を示すものである。モード保持開始時には、図4
に示したように同期保護カウンタ305の出力は「0」
になっており、保持されたモード信号及び平均回数に応
じて相関振幅及び信号振幅を検出する(ST8)。次
に、信号振幅を判定し(ST9)、所定の範囲外のとき
は(No)、モード判定を行わずに再度相関振幅及び信
号振幅を検出する。これによりフェージングなどで受信
信号の振幅が変動した際のモードの誤判定を防ぐことが
できる。信号振幅が所定の範囲内のときは(Yes)、
相関振幅の判定を行い(ST10)、相関振幅が所定の
しきい値以上のときは(ST11)、モードは正しいと
判定し、同期保護カウンタ305をリセットすると共に
再度相関振幅及び信号振幅の検出を行う。相関振幅が所
定のしきい値よりも小さいときは(No)、同期保護カ
ウンタ305のカウント値を+1だけ加算する(ST1
2)。さらに同期保護カウンタ305の出力を所定値と
比較し(ST13)、カウンタ出力が所定値と等しくな
いときは(No)、再度相関振幅及び信号振幅の検出を
行う。カウンタ出力が所定値と等しいとき、すなわち所
定回数連続してモードが正しくないと判定された場合は
(Yes)、モード同期フラグを「0」にして、モード
保持を終了する(モード検索状態に移行する)。
形態の構成によるOFDM受信装置は、ガード期間長、
有効シンボル長の組み合わせによる各モードについて初
期設定モードから順にモード検索を行い、所定レベル以
上の相関振幅が得られるモードを適合モードとして認識
し、同期検出を行うようにしているので、OFDM受信
信号として複数のシンボル長モードが存在する場合で
も、これを自動的に検出して復調することができる。
モード判定を行うようにしているので、フェージングな
どで受信信号の振幅が変動した際のモードの誤判定を防
ぐことができる。また、相関振幅信号をそのモードに合
わせて平均回数を増減しているので、シンボル間平均後
の相関出力のS/Nを等しくすることができ、ガード長
によらず確実に相関を検出することができる。さらに、
相関が検出され同期保持状態になった後は、規定回数以
上、相関検出されなかったとき、モード再検索に移行す
るため、一時的なS/N劣化等によって同期はずれを生
じる事態を防止することができる。
参照して本発明の第2の実施形態について説明する。
の同様であるが、モード制御回路112の構成が若干異
なる。図7は本実施形態のモード制御回路112の構成
を示すものである。尚、図7において、図3と同一部分
には同一符号を付して示し、ここでは異なる部分につい
て説明する。
を順に行う点で先の実施形態と同じであるが、先の実施
形態ではモードが検出された時点でモード保持状態に移
行していたのに対し、本実施形態では全てのモードにつ
いて判定を行い、相関振幅が最大となるモードを受信モ
ードとし、そのモードに切替設定する方法をとってい
る。
幅検出回路111から供給される相関振幅の最大値を検
出するもので、その検出結果は判定回路302の判定結
果と共にモード判定回路307に供給される。このモー
ド判定回路307は、判定回路302の判定出力及び最
大値検出回路306の検出出力からモードの正否を判定
するもので、その判定結果に基づいてモード発生回路3
04及び同期保護カウンタ305を制御する。
いて、図8を参照してその動作を説明する。
替時等におけるモード検索状態での動作を示すものであ
る。まず、電源投入あるいはチャンネル切替があるとモ
ード検索を開始する。このモード検索では、モード制御
回路112において、モード判定回路307からモード
発生回路304に対してモード検索初期値を指定するロ
ード信号が出力され、これによってモード発生回路30
4にガード長及び有効シンボル長の検索初期値が設定さ
れ、当該モード発生回路304から対応するモード信号
が出力される。また、モード判定回路303から同期保
護カウンタ305に対してリセット信号が出力され、こ
れによってカウンタ305で発生される同期フラグが
「0」に設定される(ST21)。
信号はタイミング発生回路113に供給される。このと
き、タイミング発生回路113では、そのモード信号に
より指定されるガード長のモードに応じてシンボル間平
均回路110におけるシンボル間の平均回数を設定する
(ST22)。すなわち、シンボル間の平均回数を増や
すことでS/Nを改善する。
信号及び平均回数に応じて、振幅検出回路106及び平
均回路107により信号振幅を検出し、遅延回路10
8、相関検出回路109、シンボル間平均回路110及
び振幅検出回路111により相関振幅を検出する(ST
23)。次に、モード制御回路112において、判定回
路302により信号振幅を判定し(ST24)、所定の
範囲外のときは(No)、モード判定を行わずに再度相
関振幅及び信号振幅を検出する。これによりフェージン
グなどで受信信号の振幅が変動した際のモードの誤判定
を防ぐ。信号振幅が所定の範囲内のときは(Yes)、
相関振幅の最大値検出を行う(ST25)。次に、全て
のモードを検索したか判断し(ST26)、残りのモー
ドがある場合には(No)、次のモードを検索する(S
T6)。全てのモードについて検索が行われた場合には
(Yes)、最大相関のモードをモード発生回路304
にロードし、同期保護カウンタ305をリセットすると
共にモード同期フラグを「1」にして(ST27)、モ
ード検索を終了する(モード保持状態に移行する)。モ
ード保持状態の動作は、先の実施形態と同様であるので
省略する。
ードについて検索を行い、相関振幅が最大となるモード
を選択するようにしたので、先の実施形態の場合と比較
して、多少検索時間がかかるものの、より高精度に相関
判定を行うことができる。その他の具体的な効果は第1
の実施形態と同様である。
本発明の第3の実施形態について説明する。尚、図9に
おいて、図1と同一部分には同一符号を付して示し、こ
こでは異なる部分を中心に説明する。
信装置の構成を示すものである。図9において、検出さ
れたガード長及び有効シンボル長のモード信号は、チャ
ンネル毎にマイクロコンピュータ(以下、マイコンと称
する)701によりモード制御回路112からメモリ7
02に格納される。各チャンネルのモード信号をメモリ
702に1回書き込んだ後に所定のチャンネルを選択し
た場合、選択されたチャンネルのモード信号がマイコン
701によりメモリ702からモード制御回路112に
供給されて、このモード信号を初期値として図4に示し
たようにモード検索が行われる。
ルが変化することはほとんどないと考えられるので、以
上によりモード検索の時間が短くなる。また、チャンネ
ル選択時にメモリ702からのモード信号を用いること
により、図6に示したモード保持状態から動作を開始す
ることも可能である。この場合にはモードが変化してい
たときにのみ、モード制御回路112によりモードが非
同期であると判定されてモード検索が行われる。
OFDM信号のシンボル長モードを自動的に判定し、復
調処理に供することのできるOFDM受信装置を提供す
ることができる。
装置の構成を示すブロック図。
具体的な構成例を示すブロック図。
の具体的な構成例を示すブロック図。
ためのフローチャート。
回数の例を示す図。
ためのフローチャート。
装置のモード制御回路の具体的な構成例を示すブロック
図。
ためのフローチャート。
装置の構成を示すブロック図。
Claims (7)
- 【請求項1】 ガード期間及び有効シンボル期間が異な
る複数の伝送シンボル長モードを有するOFDM(直交
周波数分割多重)信号を受信するOFDM受信装置にお
いて、 前記複数の伝送シンボル長モードの中からいずれか1つ
を選択してその選択したモードを示すモード信号を発生
するモード信号発生手段と、 このモード信号発生手段で発生されるモード信号に従っ
て前記OFDM信号のガード期間の相関を検出する相関
検出手段と、 前記モード信号発生手段で発生されるモード信号に従っ
て前記相関検出手段の出力をシンボル周期で規定回数だ
け平均するシンボル間平均手段と、 前記シンボル間平均手段の出力からガード期間の相関の
レベルを検出する相関レベル検出手段と、 前記相関レベル検出手段の検出レベルから前記モード信
号発生手段で発生されるモード信号が正しいか否かを判
定するモード判定手段と、 前記モード信号発生手段に前記複数の伝送シンボル長モ
ードそれぞれに対応するモード信号を順に発生させ、最
終的に前記モード判定手段で正しいと判定されるモード
信号を前記モード信号発生手段に発生させるモード信号
切替制御手段を具備し、 前記モード信号切替制御手段で切替設定されたモード信
号に対応するシンボル長モードでシンボル同期を行いそ
の同期タイミングに従って前記OFDM信号を復調する
ことを特徴とするOFDM受信装置。 - 【請求項2】さらに、前記OFDM信号のエンベロープ
を検出するエンベロープ検出手段と、 このエンベロープ検出手段の出力と規定レベルを比較
し、その比較結果から前記OFDM信号の入力の信号レ
ベルが適正であるかを判別する入力判別手段とを備え、 前記モード判定手段は、前記入力判別手段で信号レベル
は適正であると判別されたときのみ判定を実行すること
を特徴とする請求項1記載のOFDM受信装置。 - 【請求項3】前記モード判定手段は、前記相関レベル検
出手段の検出レベルを規定レベルと比較し、規定レベル
を超えるときのモード信号を正しいと判定し、 前記モード信号切替制御手段は、前記モード信号発生手
段で発生されるモード信号を順に切り替えて、前記モー
ド判定手段で最初に正しいと判定された時点で前記モー
ド信号発生手段にモード信号切替を停止させることを特
徴とする請求項1記載のOFDM受信装置。 - 【請求項4】前記モード信号切替制御手段は、前記モー
ド信号発生手段に全モードに対応するモード信号を順に
発生させ、 前記モード判定手段は、各モード信号発生時の相関レベ
ルを互いに比較して最大値となるモード信号を正しいと
判定することを特徴とする請求項1記載のOFDM受信
装置。 - 【請求項5】前記シンボル間平均手段は、前記モード信
号ガード長の長さが短くなるに従って平均回数を多くす
ることを特徴とする請求項1記載のOFDM受信装置。 - 【請求項6】 前記モード信号切替制御手段は、前記モ
ード信号発生手段に対し、シンボル長及びシンボル間平
均回数に応じてモード判定時間の短い順にモード信号を
発生させることを特徴とする請求項1記載のOFDM受
信装置。 - 【請求項7】複数チャンネルのOFDM信号を選択的に
受信可能であるとき、さらに、受信チャンネル毎に前記
モード判定手段で正しいと判定されたモード情報を保持
するモード保持手段を備え、前記モード信号切替制御手
段は、次回のチャンネル選択時に前記モード保持手段か
らその選択チャンネルのモード情報を読み出して前記モ
ード信号発生手段に対応するモード信号を初期値として
発生させることを特徴とする請求項1記載のOFDM受
信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9358799A JP2879034B1 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Ofdm受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP9358799A JP2879034B1 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Ofdm受信装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2879034B1 true JP2879034B1 (ja) | 1999-04-05 |
JPH11196062A JPH11196062A (ja) | 1999-07-21 |
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ID=18461175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9358799A Expired - Lifetime JP2879034B1 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | Ofdm受信装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2879034B1 (ja) |
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