JPH0865352A - ディジタル変調器 - Google Patents
ディジタル変調器Info
- Publication number
- JPH0865352A JPH0865352A JP6222427A JP22242794A JPH0865352A JP H0865352 A JPH0865352 A JP H0865352A JP 6222427 A JP6222427 A JP 6222427A JP 22242794 A JP22242794 A JP 22242794A JP H0865352 A JPH0865352 A JP H0865352A
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- Japan
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- circuit
- signal
- compensation
- phase
- digital
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 衛星放送のように非線形の電力増幅器を用い
る回線において、信号の非線形補償を行ない、さらに符
号間干渉の影響を軽減し、効率よくディジタル信号の伝
送を行なう回路の提供を目的としている。 【構成】 電力増幅器の逆特性をもつ非線形補償回路２
をマッピング回路１と波形整形回路３の間に接続し、さ
らに、符号間干渉を軽減するために、ディジタル信号の
遅延回路９およびこの信号で補償量を調整する補正回路
１０を有することを特徴とする。
る回線において、信号の非線形補償を行ない、さらに符
号間干渉の影響を軽減し、効率よくディジタル信号の伝
送を行なう回路の提供を目的としている。 【構成】 電力増幅器の逆特性をもつ非線形補償回路２
をマッピング回路１と波形整形回路３の間に接続し、さ
らに、符号間干渉を軽減するために、ディジタル信号の
遅延回路９およびこの信号で補償量を調整する補正回路
１０を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、衛星通信や衛星放送の
ような非線形増幅器を有する伝送路でディジタル信号を
伝送する際に用いるディジタル変調器に関するものであ
る。
ような非線形増幅器を有する伝送路でディジタル信号を
伝送する際に用いるディジタル変調器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディジタル信号を伝送する際に用
いる変調器は、位相変調や直交振幅変調（ＱＡＭ）が用
いられており、特に携帯電話などの陸上移動通信の分野
では、周波数利用効率の高いＱＡＭが使われ始めてい
る。しかしながら、衛星放送や衛星通信で用いる電力増
幅器（進行波管）は、電力効率を優先し飽和領域で使わ
れることが多く、振幅に情報を乗せるＱＡＭは、非線形
による影響を大きく受けるため、そのままでは使うこと
ができない。
いる変調器は、位相変調や直交振幅変調（ＱＡＭ）が用
いられており、特に携帯電話などの陸上移動通信の分野
では、周波数利用効率の高いＱＡＭが使われ始めてい
る。しかしながら、衛星放送や衛星通信で用いる電力増
幅器（進行波管）は、電力効率を優先し飽和領域で使わ
れることが多く、振幅に情報を乗せるＱＡＭは、非線形
による影響を大きく受けるため、そのままでは使うこと
ができない。
【０００３】非線形の影響を軽減するため、従来は電力
増幅器の動作点を下げて用いたり、図３に示す回路構成
図のように、補償回路１００を直交変調回路１３の後ろ
に入れて歪みを小さくする工夫をしていた。図３におい
て、符号１１はディジタル信号を入力しその信号に応じ
た同相信号Ｉ及び直交信号Ｑを出力する機能を有するマ
ッピング回路、符号１２は同相信号Ｉ及び直交信号Ｑを
入力し符号間干渉が起きないようにその信号の波形を整
形する機能を有する波形整形回路、符号１３は波形整形
された同相信号Ｉ及び直交信号Ｑを入力し直交変調を行
う機能を有する直交変調回路、符号１４は信号の周波数
を中間周波数から送信用の高周波に変換する機能を有す
る周波数変換回路、符号１５は高周波信号の電力を増幅
する機能を有する地上局電力増幅回路、符号１００は非
線形の影響を軽減する機能を有する従来の補償回路であ
る。
増幅器の動作点を下げて用いたり、図３に示す回路構成
図のように、補償回路１００を直交変調回路１３の後ろ
に入れて歪みを小さくする工夫をしていた。図３におい
て、符号１１はディジタル信号を入力しその信号に応じ
た同相信号Ｉ及び直交信号Ｑを出力する機能を有するマ
ッピング回路、符号１２は同相信号Ｉ及び直交信号Ｑを
入力し符号間干渉が起きないようにその信号の波形を整
形する機能を有する波形整形回路、符号１３は波形整形
された同相信号Ｉ及び直交信号Ｑを入力し直交変調を行
う機能を有する直交変調回路、符号１４は信号の周波数
を中間周波数から送信用の高周波に変換する機能を有す
る周波数変換回路、符号１５は高周波信号の電力を増幅
する機能を有する地上局電力増幅回路、符号１００は非
線形の影響を軽減する機能を有する従来の補償回路であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法で、電力増
幅器の動作点を下げた場合は、送信電力も下がってしま
うため、増幅器の電力効率は悪くなる。衛星に搭載され
る電力増幅器は、衛星の太陽電池による限られた電力を
有効に使わなければならず、効率の低下は問題であっ
た。また、前置補償回路を用いる場合でも、補償回路が
波形整形回路の後ろにあるため、送信信号の帯域幅が広
がるという欠点があった。さらに、非線形増幅による符
号間干渉の影響は取り除くことができなかった。したが
って、ディジタル信号を伝送した際の誤り率が大きくな
り、伝送効率のよい変調方式を使うことができなかっ
た。
幅器の動作点を下げた場合は、送信電力も下がってしま
うため、増幅器の電力効率は悪くなる。衛星に搭載され
る電力増幅器は、衛星の太陽電池による限られた電力を
有効に使わなければならず、効率の低下は問題であっ
た。また、前置補償回路を用いる場合でも、補償回路が
波形整形回路の後ろにあるため、送信信号の帯域幅が広
がるという欠点があった。さらに、非線形増幅による符
号間干渉の影響は取り除くことができなかった。したが
って、ディジタル信号を伝送した際の誤り率が大きくな
り、伝送効率のよい変調方式を使うことができなかっ
た。
【０００５】本発明は、衛星放送や衛星通信のように非
線形の電力増幅器を用いる回線で、電力増幅器の動作点
は変えずに、かつ、送信信号の帯域幅を広げることなく
信号の非線形補償を行ない、さらに符号間干渉の影響を
軽減し、効率よくディジタル信号の伝送を行なう回路の
提供を目的としている。
線形の電力増幅器を用いる回線で、電力増幅器の動作点
は変えずに、かつ、送信信号の帯域幅を広げることなく
信号の非線形補償を行ない、さらに符号間干渉の影響を
軽減し、効率よくディジタル信号の伝送を行なう回路の
提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のディジタル変調器は、受信対象となる送信
信号の電力増幅に用いる電力増幅器（８）の振幅特性お
よび位相特性の逆特性を有する補償回路（２）を、ディ
ジタル信号を入力して同相信号と直交信号を出力するマ
ッピング回路（１）と波形整形回路（３）の間に接続し
ている。
に、本発明のディジタル変調器は、受信対象となる送信
信号の電力増幅に用いる電力増幅器（８）の振幅特性お
よび位相特性の逆特性を有する補償回路（２）を、ディ
ジタル信号を入力して同相信号と直交信号を出力するマ
ッピング回路（１）と波形整形回路（３）の間に接続し
ている。
【０００７】
【作用】上記のように構成された補償回路２にディジタ
ル信号を入力すると、以下に説明するように、電力増幅
器８の出力は非線形歪みの小さい信号となる。
ル信号を入力すると、以下に説明するように、電力増幅
器８の出力は非線形歪みの小さい信号となる。
【０００８】入力信号の振幅をａ、電力増幅器の振幅特
性をＡ（ａ）、電力増幅器の位相特性をθ（ａ）、補償
回路の振幅特性をＣ（ａ）、補償回路の位相特性をφ
（ａ）とするとき、電力増幅器と補償回路の特性は、Ａ
（Ｃ（ａ））＝ａ、および、θ（Ｃ（ａ））＝−φ
（ａ）、という関係を満足する。電力増幅器の特性例を
図４に示す。また、補償回路の特性例を図５に示す。
性をＡ（ａ）、電力増幅器の位相特性をθ（ａ）、補償
回路の振幅特性をＣ（ａ）、補償回路の位相特性をφ
（ａ）とするとき、電力増幅器と補償回路の特性は、Ａ
（Ｃ（ａ））＝ａ、および、θ（Ｃ（ａ））＝−φ
（ａ）、という関係を満足する。電力増幅器の特性例を
図４に示す。また、補償回路の特性例を図５に示す。
【０００９】図６に示す符号配置図で表わされる位相平
面上で、非線形の影響を受ける前の信号の位置を２０、
受けた後の位置を２１とする。非線形補償をしなけれ
ば、電力増幅器の非線形性により振幅はＡ（ａ）に、位
相はθずれることになる。そこで、補償回路により振幅
Ｃ（ａ）、位相差φの点２２にあらかじめずらしてお
く。電力増幅器を通った後では、振幅はＡ（Ｃ
（ａ））、位相差はθ（Ｃ（ａ））＋φとなるが、補償
回路が電力特性の逆特性であるという該関係から、振幅
はａ、位相差は０、つまり入力信号と同じ２０点に戻
り、非線形歪みは小さくなる。
面上で、非線形の影響を受ける前の信号の位置を２０、
受けた後の位置を２１とする。非線形補償をしなけれ
ば、電力増幅器の非線形性により振幅はＡ（ａ）に、位
相はθずれることになる。そこで、補償回路により振幅
Ｃ（ａ）、位相差φの点２２にあらかじめずらしてお
く。電力増幅器を通った後では、振幅はＡ（Ｃ
（ａ））、位相差はθ（Ｃ（ａ））＋φとなるが、補償
回路が電力特性の逆特性であるという該関係から、振幅
はａ、位相差は０、つまり入力信号と同じ２０点に戻
り、非線形歪みは小さくなる。
【００１０】
【実施例】本発明のディジタル変調器の実施例を図１及
び図２に示す。図１において、符号１はディジタル信号
を入力しその信号に応じた同相信号Ｉ及び直交信号Ｑを
出力する機能を有するマッピング回路、符号２は電力増
幅器８の位相特性と振幅特性の逆特性を有する補償回
路、符号３は符号間干渉が起きないように入力信号の波
形を整形する機能を有する波形整形回路、符号４は波形
整形された同相信号Ｉ及び直交信号Ｑを入力し直交変調
を行う機能を有する直交変調回路、符号５は信号の周波
数を中間周波数から送信用の高周波に変換する機能を有
する周波数変換回路、符号６は高周波信号の電力を増幅
する機能を有する地上局電力増幅回路、符号７は地上か
らの信号の周波数を衛星の送信周波数に変換する機能を
有する周波数変換回路、符号８は非線形特性を有する電
力増幅回路である。符号Ａは本発明のディジタル変調器
の基本構成である。また、図２において、符号９はディ
ジタル信号を遅延させる機能を有する遅延回路、符号１
０は補償回路２の補償量を遅延回路９からのディジタル
信号により調節する機能を有する補償量の補正回路であ
る。符号Ａ’は遅延回路９と補正回路１０を含むディジ
タル変調器の構成である。本発明のディジタル変調器の
動作を、図１および図２に沿って以下に説明する。
び図２に示す。図１において、符号１はディジタル信号
を入力しその信号に応じた同相信号Ｉ及び直交信号Ｑを
出力する機能を有するマッピング回路、符号２は電力増
幅器８の位相特性と振幅特性の逆特性を有する補償回
路、符号３は符号間干渉が起きないように入力信号の波
形を整形する機能を有する波形整形回路、符号４は波形
整形された同相信号Ｉ及び直交信号Ｑを入力し直交変調
を行う機能を有する直交変調回路、符号５は信号の周波
数を中間周波数から送信用の高周波に変換する機能を有
する周波数変換回路、符号６は高周波信号の電力を増幅
する機能を有する地上局電力増幅回路、符号７は地上か
らの信号の周波数を衛星の送信周波数に変換する機能を
有する周波数変換回路、符号８は非線形特性を有する電
力増幅回路である。符号Ａは本発明のディジタル変調器
の基本構成である。また、図２において、符号９はディ
ジタル信号を遅延させる機能を有する遅延回路、符号１
０は補償回路２の補償量を遅延回路９からのディジタル
信号により調節する機能を有する補償量の補正回路であ
る。符号Ａ’は遅延回路９と補正回路１０を含むディジ
タル変調器の構成である。本発明のディジタル変調器の
動作を、図１および図２に沿って以下に説明する。
【００１１】電力増幅器８の位相特性と振幅特性の逆特
性を有する補償回路２を、波形整形回路３の前に接続す
る。ディジタル信号をマッピング回路１に入力し、その
出力を補償回路２に入力する。補償回路２の出力には、
電力増幅器８の逆特性で変換され帯域幅の広がった信号
が出力される。この信号は、波形整形回路３により信号
波形を整形され、帯域幅を制限されて出力される。この
信号は、地上局から衛星に送られ、衛星に搭載された電
力増幅器８により増幅される。このとき電力増幅器８の
非線形性により、信号は歪むが、あらかじめ逆特性によ
り補償してあるため、歪みは小さい。
性を有する補償回路２を、波形整形回路３の前に接続す
る。ディジタル信号をマッピング回路１に入力し、その
出力を補償回路２に入力する。補償回路２の出力には、
電力増幅器８の逆特性で変換され帯域幅の広がった信号
が出力される。この信号は、波形整形回路３により信号
波形を整形され、帯域幅を制限されて出力される。この
信号は、地上局から衛星に送られ、衛星に搭載された電
力増幅器８により増幅される。このとき電力増幅器８の
非線形性により、信号は歪むが、あらかじめ逆特性によ
り補償してあるため、歪みは小さい。
【００１２】変調方式を１６ＱＡＭとし、電力増幅器の
特性として図４に示したものを用い、等価低域系での計
算機シミュレーションを行なった結果では、補償回路を
用いずに電力増幅器の動作点を変えただけの場合に比べ
３．７ｄＢ改善された。この場合は、従来のＱＰＳＫ変
調に比べ、同じ周波数帯域幅で２倍の情報の伝送が可能
である。
特性として図４に示したものを用い、等価低域系での計
算機シミュレーションを行なった結果では、補償回路を
用いずに電力増幅器の動作点を変えただけの場合に比べ
３．７ｄＢ改善された。この場合は、従来のＱＰＳＫ変
調に比べ、同じ周波数帯域幅で２倍の情報の伝送が可能
である。
【００１３】また、補償回路２には、図２に示すように
補償量の補正回路１０を接続することもできる。この補
正回路１０は、遅延回路９の出力により補償量を調整す
るものである。以下にこの補正回路１０の動作を説明す
る。
補償量の補正回路１０を接続することもできる。この補
正回路１０は、遅延回路９の出力により補償量を調整す
るものである。以下にこの補正回路１０の動作を説明す
る。
【００１４】上記の補償回路２の動作において、電力増
幅器８が非線形であるから、その逆特性である補償回路
２も非線形となる。したがって、線形回路では起きなか
ったディジタル信号の符号間干渉が発生する。つまりデ
ィジタル信号の並び方に応じて非線形の影響が異なるこ
とになる。そこで、入力されたディジタル信号を遅延回
路９により遅延させることにより、被変調信号の前後数
ワードの信号を取り出し、この信号の並び方に応じて非
線形回路で生ずる符号間干渉をあらかじめ知ることによ
り、この干渉による振幅および位相のずれを、補償量の
補正回路１０により調整することができる。
幅器８が非線形であるから、その逆特性である補償回路
２も非線形となる。したがって、線形回路では起きなか
ったディジタル信号の符号間干渉が発生する。つまりデ
ィジタル信号の並び方に応じて非線形の影響が異なるこ
とになる。そこで、入力されたディジタル信号を遅延回
路９により遅延させることにより、被変調信号の前後数
ワードの信号を取り出し、この信号の並び方に応じて非
線形回路で生ずる符号間干渉をあらかじめ知ることによ
り、この干渉による振幅および位相のずれを、補償量の
補正回路１０により調整することができる。
【００１５】遅延回路の出力をＤ１、Ｄ２、Ｄ３、・・
・Ｄｎ、符号間干渉による振幅のずれをα（Ｄ１、Ｄ
２、Ｄ３、・・・Ｄｎ）、また符号間干渉による位相の
ずれをψ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・Ｄｎ）とすると、
補償回路の振幅特性Ｃ（ａ）をＣ（ａ）−αに補正し、
位相特性φ（ａ）をφ（ａ）−ψに補正する。変調方式
を１６ＱＡＭとし、電力増幅器の特性として図４に示し
たものを用い、遅延回路９を４個用い、等価低域系での
計算機シミュレーションを行なった結果では、補正回路
を用いない場合に比べ１．６ｄＢ改善された。
・Ｄｎ、符号間干渉による振幅のずれをα（Ｄ１、Ｄ
２、Ｄ３、・・・Ｄｎ）、また符号間干渉による位相の
ずれをψ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・Ｄｎ）とすると、
補償回路の振幅特性Ｃ（ａ）をＣ（ａ）−αに補正し、
位相特性φ（ａ）をφ（ａ）−ψに補正する。変調方式
を１６ＱＡＭとし、電力増幅器の特性として図４に示し
たものを用い、遅延回路９を４個用い、等価低域系での
計算機シミュレーションを行なった結果では、補正回路
を用いない場合に比べ１．６ｄＢ改善された。
【００１６】このように、本発明のディジタル変調器を
用いれば、非線形の電力増幅器を用いる衛星放送や衛星
通信においても、小さな歪みで伝送でき、ＱＡＭやＡＰ
ＳＫ（振幅位相変調）のように振幅に情報を乗せる変調
も可能となる。
用いれば、非線形の電力増幅器を用いる衛星放送や衛星
通信においても、小さな歪みで伝送でき、ＱＡＭやＡＰ
ＳＫ（振幅位相変調）のように振幅に情報を乗せる変調
も可能となる。
【００１７】補償量の補正回路は、補正する量をディジ
タル信号プロセッサにより、逐次計算させることで実現
できる。また、事前に補正する量を計算しておき、アナ
ログ素子又は読み出し専用メモリーにデータを記録して
おく方法で実現することもできる。
タル信号プロセッサにより、逐次計算させることで実現
できる。また、事前に補正する量を計算しておき、アナ
ログ素子又は読み出し専用メモリーにデータを記録して
おく方法で実現することもできる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１９】衛星放送や衛星通信のように非線形の電力
増幅器を用いる回線で、電力増幅器の動作点は変えず
に、かつ、送信信号の帯域幅を広げることなく信号の非
線形補償を行ない、さらに符号間干渉の影響を軽減し、
効率よくディジタル信号の伝送を行なうことができる。
増幅器を用いる回線で、電力増幅器の動作点は変えず
に、かつ、送信信号の帯域幅を広げることなく信号の非
線形補償を行ない、さらに符号間干渉の影響を軽減し、
効率よくディジタル信号の伝送を行なうことができる。
【図１】本発明の実施例を示す回路構成図である。
【図２】補償量の補正回路を付加した実施例を示す回路
構成図である。
構成図である。
【図３】従来の補償回路を持つ伝送系の回路構成図であ
る。
る。
【図４】（ａ）は電力増幅器の振幅特性例、（ｂ）は電
力増幅器の位相特性例の図である。
力増幅器の位相特性例の図である。
【図５】（ａ）は補償回路の振幅特性例、（ｂ）は補償
回路の位相特性例の図である。
回路の位相特性例の図である。
【図６】補償回路の動作を示す符号配置図である。
１、１１ マッピング回路 ２ 補償回路 ３、１２ 波形整形回路 ４、１３ 直交変調回路 ５、１４ 周波数変換回路 ６、１５ 地上局電力増幅回路 ７ 周波数変換回路 ８ 電力増幅回路 ９ 遅延回路 １０ 補償量の補正回路 ２０ 非線形の影響を受ける前の信号点 ２１ 非線形の影響を受けた信号点 ２２ 補償回路で補償された信号点 １００ 従来の補償回路 Ａ ディジタル変調器の基本構成 Ａ’ 遅延回路と補正回路を含むディジタル変調器の構
成 Ｉ 同相信号 Ｑ 直交信号
成 Ｉ 同相信号 Ｑ 直交信号
Claims (5)
- 【請求項１】 受信対象となる送信信号の電力増幅に用
いる電力増幅器の振幅特性および位相特性の逆特性を有
する補償回路を、ディジタル信号を入力して同相信号と
直交信号を出力するマッピング回路と波形整形回路の間
に接続し、該波形整形回路の出力を入力とする直交変調
回路を有することを特徴とするディジタル変調器。 - 【請求項２】 ディジタル信号を入力し遅延を行なう複
数の遅延回路、および前記遅延回路の出力信号により補
償量を補正する補正回路を付加し、前記遅延回路の出力
を前記マッピング回路の入力とした請求項１記載のディ
ジタル変調器。 - 【請求項３】 補償回路および補償量の補正回路がアナ
ログ素子で構成されることを特徴とする請求項２記載の
ディジタル変調器。 - 【請求項４】 補償回路および補償量の補正回路がディ
ジタル信号プロセッサーで構成されることを特徴とする
請求項２記載のディジタル変調器。 - 【請求項５】 補償回路および補償量の補正回路が読み
出し専用メモリーで構成されることを特徴とする請求項
２記載のディジタル変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6222427A JPH0865352A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | ディジタル変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6222427A JPH0865352A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | ディジタル変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0865352A true JPH0865352A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16782230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6222427A Pending JPH0865352A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | ディジタル変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0865352A (ja) |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| WO1997023051A3 (en) * | 1995-12-18 | 1997-08-21 | Philips Electronics Nv | Radio apparatus |
| WO2002071715A1 (fr) * | 2001-03-06 | 2002-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Appareil et procede de traitement de signal |
| US6721370B1 (en) | 1998-10-21 | 2004-04-13 | Nec Corporation | Phase correction circuit for radio communication apparatus |
| JP2006295992A (ja) * | 1997-09-05 | 2006-10-26 | Fujitsu Ltd | 信号補正方法及び装置並びに送信機 |
| JP2007173960A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 無線通信システムおよび無線通信システムの信号歪み低減方法 |
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| JPS6449438A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-23 | Fujitsu Ltd | Circuit for compensating non-linear distortion |
| JPH03265333A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-26 | Fujitsu Ltd | 線形位相変調回路 |
| JPH04100355A (ja) * | 1990-08-17 | 1992-04-02 | Miyoshi Denshi Kk | 変調回路 |
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-
1994
- 1994-08-24 JP JP6222427A patent/JPH0865352A/ja active Pending
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