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CIC Filter Theory in DDC and Implementation by Using FPGA 被引量:7
1
作者 MAZhi-gang WENBi-yang ZHOUHao BAILi-yun 《Wuhan University Journal of Natural Sciences》 EI CAS 2004年第6期899-903,共5页
Cascade Integrator Comb(CIC) filter is the main part of the next generation High Frequency (HF) radar. This paper describes the key points of CIC theory in the Digital Down Conversion (DDC) module of a radar receiver,... Cascade Integrator Comb(CIC) filter is the main part of the next generation High Frequency (HF) radar. This paper describes the key points of CIC theory in the Digital Down Conversion (DDC) module of a radar receiver, and takes advantage of the high flexibility and high density feature of Field Programmable Gate Array (FPGA) for putting forth to design the CIC filter by using FPGA. This paper provides particular insight into design by FPGA, which has advantages in high speed operation and simply structure. Some important and practical applications are given in this paper. The simulation result proves the validity and veracity. Because we can adjust the parameters freely according to our need, the CIC filter can be adapted to the next generation HF radar. Key words FPGA - DDC - CIC filter - HF radar CLC number TN 47 Foundation item: Supported by the 863 High Technology Project of China(2001AA631050)Biography: MA Zhi-gang(1978-), male, Ph. D candidate, research direction: software radio and EDA design. 展开更多
关键词 FPGA DDC cic filter HF radar
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低功耗可配置CIC滤波器设计 被引量:1
2
作者 高敏 于宗光 +1 位作者 万书芹 邵杰 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2023年第1期96-102,共7页
针对超大规模集成电路的发展以及无线射频芯片中带宽可变的需求,提出一种低功耗可配置级联积分梳状(Cascade Integral Comb, CIC)滤波器结构。该结构采用半字节串行算法优化ASIC电路内部位宽,借助多路复用技术减少运算逻辑和存储逻辑单... 针对超大规模集成电路的发展以及无线射频芯片中带宽可变的需求,提出一种低功耗可配置级联积分梳状(Cascade Integral Comb, CIC)滤波器结构。该结构采用半字节串行算法优化ASIC电路内部位宽,借助多路复用技术减少运算逻辑和存储逻辑单元,并在增益校正部分采用正则有符号数(Canonic Signed Digit, CSD)编码乘法代替全位宽二进制补码乘法,从而实现低功耗目的。信道带宽配置模块选取CIC滤波器采样因子,实现带宽可变功能。通过MATLAB Simulink搭建抽取滤波器模型以验证算法可行性,并采用verilog HDL完成代码设计,仿真结果表明该滤波器可实现2~16倍下采样。基于65 nm COMS标准单元工艺库进行DC综合和ASIC版图设计,与传统CIC滤波器比较,数字电路在功耗方面具有显著优势。 展开更多
关键词 cic滤波器 半字节串行算法 可配置 增益校正
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面向低轨卫星的低资源大带宽自适应成形滤波设计
3
作者 宋艳军 张静 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第4期750-757,共8页
由于低轨卫星通信过程中信号电平动态变化较大,为了提高信道利用率系统需要根据通信链路情况自动控制传输速率。为保证系统通信不中断,满足实时通信的需求,提出了一种面向低轨卫星的低资源大带宽新型成形滤波器设计方法,该方法采用并行... 由于低轨卫星通信过程中信号电平动态变化较大,为了提高信道利用率系统需要根据通信链路情况自动控制传输速率。为保证系统通信不中断,满足实时通信的需求,提出了一种面向低轨卫星的低资源大带宽新型成形滤波器设计方法,该方法采用并行多相级联积分梳状(Cascade Integrator Comb, CIC)滤波器的方式设计成形滤波器,能够实现几百kHz至几百MHz大带宽信号的成形,解决高、中、低速信号自适应连续成形滤波问题。相比传统成形滤波器的高速信号处理能力提高了8倍,能节省乘法器资源95%以上,适应低轨卫星通信场景下星载处理使用。仿真结果表明该滤波器对信号的成形效果和带外抑制情况与传统滤波器几乎一致。 展开更多
关键词 低轨卫星 多相滤波 级联积分梳状滤波器 自适应成形滤波
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数字接收机中CIC滤波器的设计 被引量:25
4
作者 姜岩峰 张东 于明 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2011年第8期671-675,共5页
CIC(cascaded integrator comb)滤波器的结构简单,需要的存储量小,是被证明在高速抽取和插值系统中非常有效的单元。它主要用于采样速率的抽取,同时具有低通滤波的作用。CIC滤波器的主要特点是,仅仅利用加法器、减法器和寄存器,因此占... CIC(cascaded integrator comb)滤波器的结构简单,需要的存储量小,是被证明在高速抽取和插值系统中非常有效的单元。它主要用于采样速率的抽取,同时具有低通滤波的作用。CIC滤波器的主要特点是,仅仅利用加法器、减法器和寄存器,因此占用资源少、实现简单且速度高。介绍了CIC滤波器的基本组成原理,并在此基础上,提出了滤波器的各项参数的选择和设计CIC滤波器的基本方法,用Verilog HDL语言在FPGA和MATLAB上分别进行了仿真,并且验证了设计的可靠性和可行性。 展开更多
关键词 积分梳状滤波器 MATLAB VERILOG HDL
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用于三轴MEMS加速度计的集成数字调理电路
5
作者 王晓 任臣 杨拥军 《微纳电子技术》 CAS 2024年第6期138-147,共10页
基于0.18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,设计了一种用于三轴微电子机械系统(MEMS)加速度计的集成数字调理电路,实现了三轴加速度信号的数字后处理。该数字调理电路采用级联积分梳状(CIC)与有限冲击响应(FIR)相结合的滤波器形式,有... 基于0.18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,设计了一种用于三轴微电子机械系统(MEMS)加速度计的集成数字调理电路,实现了三轴加速度信号的数字后处理。该数字调理电路采用级联积分梳状(CIC)与有限冲击响应(FIR)相结合的滤波器形式,有效滤除了带外的量化噪声,提高了输出信号的信噪比;零位采用四阶多项式拟合温补算法,标度因数采用二阶多项式拟合温补算法,有效降低了加速度输出随温度的漂移,提升了加速度计的测量精度。此外,FIR滤波器采用时分复用的实现形式,温补模块采用串行实现形式,有效减小了芯片面积,最终芯片面积为1.5 mm^(2)。测试结果表明,滤波器符合设计值,三轴MEMS加速度计的零偏不稳定性为15μg,速率随机游走为0.035 m/s/√h,温补后零偏全温区变化量为3.55mg,提升了5.4倍;温补后标度因数全温区变化量为0.0026,提升了4.1倍,电路性能良好。 展开更多
关键词 数字调理电路 微电子机械系统(MEMS) 加速度计 级联积分梳状(cic)滤波器 有限冲击响应(FIR)滤波器 时分复用 温度补偿
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软件无线电中CIC滤波器的性能改进 被引量:4
6
作者 黄联芬 程恩 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期640-642,共3页
由于传统的CIC滤波器调谐参数固定且受限,频谱响应不理想,不能灵活运用于软件无线电中.通过分析传统的CIC滤波器结构和功率谱密度,提出一种改进型的CIC滤波器.改进型CIC滤波器每级采用不同延时,使其灵活调谐.通过MATLAB进行仿真,并调节... 由于传统的CIC滤波器调谐参数固定且受限,频谱响应不理想,不能灵活运用于软件无线电中.通过分析传统的CIC滤波器结构和功率谱密度,提出一种改进型的CIC滤波器.改进型CIC滤波器每级采用不同延时,使其灵活调谐.通过MATLAB进行仿真,并调节参数,由于折叠进入通带,可使改进型的CIC滤波器在零点附近区域引起的镜像混叠减至最小,得到较好的旁瓣抑制和镜像衰减,证明其性能更优. 展开更多
关键词 软件无线电 LC滤波器 调谐 通带 cic 旁瓣抑制 混叠 固定 灵活 分析
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基于FPGA的CIC滤波器的设计 被引量:7
7
作者 谢白玉 杨士中 张承畅 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第8期323-325,共3页
级联积分梳状(CIC)滤波器是一种被广泛应用于软件无线电中实现抽取或者插值的高效滤波器。它主要用于降低或提高采样率,同时也具有低通滤波的作用。CIC滤波器的主要特点是,仅利用加法器、减法器和寄存器(无需乘法运算),占用资源少,实现... 级联积分梳状(CIC)滤波器是一种被广泛应用于软件无线电中实现抽取或者插值的高效滤波器。它主要用于降低或提高采样率,同时也具有低通滤波的作用。CIC滤波器的主要特点是,仅利用加法器、减法器和寄存器(无需乘法运算),占用资源少,实现简单且速度高。针对软件无线电中的多速率信号处理技术,以降低采样率为例,首先简要总结了CIC滤波器的理论要点,重点介绍了基于FPGA的CIC滤波器具体设计方案和实现方法;然后运用VHDL语言在FPGA上进行了仿真、综合,仿真结果验证了设计的有效性和可行性。最后将其成功地运用于DDC芯片的开发中。 展开更多
关键词 级联积分梳状滤波器 现场可编程门阵列 抽取 软件无线电
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一种基于CIC和FIR的低功耗数字滤波器设计 被引量:2
8
作者 孔阳 武杰 +1 位作者 宋洪治 万娟 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期883-889,共7页
针对地震信号采集系统中的滤波器设计问题,提出一种基于CIC滤波器和FIR滤波器的低功耗数字滤波解决方案.系统由四级前端CIC滤波器、三级前端FIR滤波器和一级离线均衡FIR滤波器构成,以满足地震信号采集系统和地质勘探的需求.对各级滤波... 针对地震信号采集系统中的滤波器设计问题,提出一种基于CIC滤波器和FIR滤波器的低功耗数字滤波解决方案.系统由四级前端CIC滤波器、三级前端FIR滤波器和一级离线均衡FIR滤波器构成,以满足地震信号采集系统和地质勘探的需求.对各级滤波器和整个系统的幅频特性和相频特性进行了研究,并通过仿真完成性能验证,结果显示此低功耗数字滤波系统的性能完全能够满足实际需求;将此低功耗数字滤波系统与当前业界的片上数字滤波解决方案进行对比,证明了此低功耗数字滤波系统能够大幅减少总运算量和前端功耗运算量. 展开更多
关键词 低功耗数据采集系统 地震信号处理 cic滤波器 FIR滤波器
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移动电视直放站中CIC滤波器的性能改进方法 被引量:3
9
作者 华永平 刘楠 +1 位作者 王书旺 顾斌 《电视技术》 北大核心 2010年第4期36-39,共4页
分析了级联积分梳状(CIC)滤波器的结构,证明其可以高效地胜任抽取滤波的任务。但CIC滤波器也有缺陷,如通带下垂严重,信号折叠带衰减不充分。旋转辛克修正法和凯塞汉明补偿法联合使用于CIC滤波器的改进技术中,有效地弥补了CIC滤波器的缺... 分析了级联积分梳状(CIC)滤波器的结构,证明其可以高效地胜任抽取滤波的任务。但CIC滤波器也有缺陷,如通带下垂严重,信号折叠带衰减不充分。旋转辛克修正法和凯塞汉明补偿法联合使用于CIC滤波器的改进技术中,有效地弥补了CIC滤波器的缺陷。以混叠噪声功率最小化为准则建立优化模型,供移动电视领域数字滤波器设计人员参考。 展开更多
关键词 移动电视 直放站 混叠 抽取 cic滤波器 旋转辛克修正法 凯塞汉明锐化
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CIC滤波器的优化设计及FPGA实现 被引量:15
10
作者 史毅俊 朱杰 《电子测量技术》 2007年第3期88-90,共3页
CIC滤波器是一种结构简单、规整,占用存储量小的滤波器,不需要乘法器,非常适用于高速采样和插值比很大的场合。本文介绍了一般CIC滤波器的结构,展示了组成CIC滤波器的2个基本单元,以及它们各自的数学本质与Z变换下的意义。介绍了内插器... CIC滤波器是一种结构简单、规整,占用存储量小的滤波器,不需要乘法器,非常适用于高速采样和插值比很大的场合。本文介绍了一般CIC滤波器的结构,展示了组成CIC滤波器的2个基本单元,以及它们各自的数学本质与Z变换下的意义。介绍了内插器和抽取器这2种CIC滤波器各自的结构与性能,从数学上分析了其性能及其与FIR滤波器的关系,从频域上展示了其本质。并讨论其内部寄存器的最小位宽与溢出保护,最后介绍了抽取器与内插器分别在FPGA上的一般实现方法,并指出了一些提高实现性能的措施与建议。 展开更多
关键词 cic滤波器 内插器 抽取器 溢出保护
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CIC抽取滤波器的改进及其FPGA的实现 被引量:11
11
作者 郑瑾 葛临东 李冰 《信息工程大学学报》 2006年第1期57-59,共3页
为补偿传统CIC滤波器的通带衰减,提出一种改进型的CIC抽取滤波器,即在SCIC滤波器之后级联一个二阶多项式内插滤波器。基于硬件实现的要求,给出改进型CIC滤波器的FPGA高效实现原理图。仿真结果表明改进的CIC滤波器具有更好的通阻带特性。
关键词 cic 抽取滤波器 FPGA 多项式内插滤波器
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一种锐化的高速CIC抽取滤波器 被引量:2
12
作者 王洪 吕幼新 汪学刚 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2007年第2期54-57,共4页
将余弦滤波器和锐化技术应用到CIC抽取滤波器中,提出一种高速高效的CIC滤波器设计方法。首先,将抽取滤波器分解为两部分,工作在高速端的部分作解递归处理,另一部分作部分锐化处理。然后,对非递归部分用余弦滤波器预滤波,并按照抽取等效... 将余弦滤波器和锐化技术应用到CIC抽取滤波器中,提出一种高速高效的CIC滤波器设计方法。首先,将抽取滤波器分解为两部分,工作在高速端的部分作解递归处理,另一部分作部分锐化处理。然后,对非递归部分用余弦滤波器预滤波,并按照抽取等效变换规则,实行分解置换,使各单元的工作速度逐级降低。最后,把多相滤波技术应用到非递归部分的各单元,进一步降低其工作速度。仿真结果证明,改进的CIC抽取滤波器频率响应特性得到显著改善,滤波器工作速度大大降低。 展开更多
关键词 cic滤波器 余弦预滤波器 锐化 解递归 多相滤波
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一种性能良好的高效CIC抽取滤波器的设计 被引量:5
13
作者 叶和忠 赵利 +1 位作者 彭小卫 周胜源 《桂林电子科技大学学报》 2010年第2期113-117,共5页
针对传统CIC抽取滤波器性能和结构存在的问题,利用一个ISOP滤波器和余弦滤波器对CIC抽取滤波器的通阻带进行优化,使得CIC抽取滤波器幅频特性得到很好的改善。通过应用非递归结构和部分多相分解技术对CIC抽取滤波器的结构进行分解,得出... 针对传统CIC抽取滤波器性能和结构存在的问题,利用一个ISOP滤波器和余弦滤波器对CIC抽取滤波器的通阻带进行优化,使得CIC抽取滤波器幅频特性得到很好的改善。通过应用非递归结构和部分多相分解技术对CIC抽取滤波器的结构进行分解,得出一个能实现任意抽取因子的改进的CIC抽取滤波器的实现结构。最后的仿真表明:该设计方法使得CIC抽取滤波器性能得到改善,实现结构高效,在实际工程中有很大的应用价值。 展开更多
关键词 cic抽取滤波器 余弦滤波器 ISOP滤波器 递归结构 部分多相结构
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基于CIC滤波器和madζ检测法的多频脉冲信号检测与估计 被引量:5
14
作者 孙昕 张世海 《电子设计工程》 2017年第8期55-60,共6页
在多频脉冲信号检测与估计的算法中,通过采用三级CIC滤波器实现对多个频率脉冲信号的快速检测,采用传统的能量检测和madζ法联合检测的方法实现了信号频率等参数的准确估计。实验验证该算法满足在复杂背景噪声下可靠地检测多频水声脉冲... 在多频脉冲信号检测与估计的算法中,通过采用三级CIC滤波器实现对多个频率脉冲信号的快速检测,采用传统的能量检测和madζ法联合检测的方法实现了信号频率等参数的准确估计。实验验证该算法满足在复杂背景噪声下可靠地检测多频水声脉冲信号,数据处理算法的有效性得到了验证。 展开更多
关键词 检测 估计 cic滤波器 madζ法 多频脉冲信号
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CIC滤波器的FPGA实现 被引量:8
15
作者 范艳根 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2008年第3期206-208,共3页
为了解决软件无线电通信系统中频采样之后的极大数据量在基带处理部分对DSP计算的压力,在发射和接收过程中采用采样率变换技术,并引入CIC滤波器实现采样率转换,很好地满足了抗混叠效应的要求。采用常规方法和Hongenauer剪除理论的改进... 为了解决软件无线电通信系统中频采样之后的极大数据量在基带处理部分对DSP计算的压力,在发射和接收过程中采用采样率变换技术,并引入CIC滤波器实现采样率转换,很好地满足了抗混叠效应的要求。采用常规方法和Hongenauer剪除理论的改进算法完成该滤波器的设计,结果表明:对于5级CIC滤波器,前者最高工作频率为160 MHz,占用228个逻辑单元;后者最高工作频率为193 MHz,占用225个逻辑单元。Quartus II时序仿真验证了两种方法的正确性,而后者更适用于高速多速率信号处理系统。 展开更多
关键词 软件无线电 采样率变换 cic滤波器 FPGA
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频响改善的低功耗CIC抽取滤波器 被引量:1
16
作者 刘全 高俊 +1 位作者 黄高明 朱伟华 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 北大核心 2011年第2期114-118,共5页
针对传统递归型CIC(cascaded-integrated comb filters)抽取滤波器功耗较大、频率响应特性不理想的缺陷,设计了一种改进的非递归型CIC抽取滤波器。利用降序素数分解和多相分解使CIC滤波器以多级多相的低功耗结构实现,通过适当增大级联... 针对传统递归型CIC(cascaded-integrated comb filters)抽取滤波器功耗较大、频率响应特性不理想的缺陷,设计了一种改进的非递归型CIC抽取滤波器。利用降序素数分解和多相分解使CIC滤波器以多级多相的低功耗结构实现,通过适当增大级联因子提高抽取器的混叠抑制比,同时利用一个2阶的SIN型补偿滤波器有效地减小通带衰减。仿真结果表明,与其他方案相比,改进的抽取滤波器能够在较低功耗条件下,获得理想的通带衰减和混叠抑制性能。 展开更多
关键词 cic抽取滤波器 素数分解 多相分解 补偿滤波器
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多速率采样中的CIC滤波器设计与分析 被引量:10
17
作者 冯维婷 《现代电子技术》 2007年第14期18-20,共3页
CIC滤波器是常用于多速率采样抽取或内插过程中的高效滤波器,具有结构简单,易于工程实现的特点。以提高采样速率为例,首先介绍了内插理论和CIC滤波器原理,重点给出了CIC滤波器设计方法,并分析了CIC滤波器级联级数和滤波器阶数的选取对... CIC滤波器是常用于多速率采样抽取或内插过程中的高效滤波器,具有结构简单,易于工程实现的特点。以提高采样速率为例,首先介绍了内插理论和CIC滤波器原理,重点给出了CIC滤波器设计方法,并分析了CIC滤波器级联级数和滤波器阶数的选取对通带衰减和旁瓣抑制的影响,仿真结果验证了设计方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 多速率采样 抽取 内插 cic滤波器
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基于FPGA的CIC滤波器的优化设计 被引量:5
18
作者 李怡琳 肖顺文 +1 位作者 易欢 杨湲 《西华师范大学学报(自然科学版)》 2017年第1期106-110,共5页
针对在数字下变频系统中单独应用CIC滤波器实现抽取滤波时,因高阶CIC滤波器通带衰减过大的问题,在原有的CIC滤波器后级联一补偿滤波器以达到降低采样率,防止频率混叠的目的。仿真结果表明,改进后的CIC滤波器通带波纹数减少,通带衰减降... 针对在数字下变频系统中单独应用CIC滤波器实现抽取滤波时,因高阶CIC滤波器通带衰减过大的问题,在原有的CIC滤波器后级联一补偿滤波器以达到降低采样率,防止频率混叠的目的。仿真结果表明,改进后的CIC滤波器通带波纹数减少,通带衰减降幅明显。 展开更多
关键词 FPGA 数字下变频 cic滤波器 ISOP滤波器
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CIC滤波器改进及其FPGA实现 被引量:3
19
作者 李凯勇 《现代电子技术》 2013年第1期61-63,共3页
在分析多级CIC滤波器结构和特性的基础上,阐述了一种利用Hogenaue"r剪除"理论通过消除来自前级的一些较低有效位来提高CIC滤波器性能,并完成多级CIC滤波器的高效FPGA实现方法。通过QuartusⅡ时序仿真分析验证了该方法的正确... 在分析多级CIC滤波器结构和特性的基础上,阐述了一种利用Hogenaue"r剪除"理论通过消除来自前级的一些较低有效位来提高CIC滤波器性能,并完成多级CIC滤波器的高效FPGA实现方法。通过QuartusⅡ时序仿真分析验证了该方法的正确性和可行性,能够满足现代移动通信系统要求,提高了系统运算效率。通过对内部寄存器的位宽进行改进,极大地节约了硬件资源,提高了系统运行速率。 展开更多
关键词 cic滤波器 混叠 剪除 FPGA
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CIC抽取滤波器的研究和设计 被引量:1
20
作者 杨保香 张志云 宋育红 《宁波职业技术学院学报》 2009年第2期12-15,共4页
介绍了一种多采样率CIC抽取滤波器。研究了滤波器的原理,重点分析了设计过程中滤波器的误差。在此基础上,用一个滤波器的设计实例验证了滤波器的误差理论,并验证了CIC抽取滤波器通过采样速率变换因子R可降低滤波器的工作频率。结果表明... 介绍了一种多采样率CIC抽取滤波器。研究了滤波器的原理,重点分析了设计过程中滤波器的误差。在此基础上,用一个滤波器的设计实例验证了滤波器的误差理论,并验证了CIC抽取滤波器通过采样速率变换因子R可降低滤波器的工作频率。结果表明,利用软件控制R可实现多采样率。 展开更多
关键词 cic滤波器 FIR滤波器 IIR滤波器 最低有效位(LSB) 最高有效位(MSB)
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