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基于HIE-FDTD方法的电磁热耦合分析快速计算方法研究
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作者 牟春晖 陈娟 《现代应用物理》 2024年第1期116-125,共10页
基于混合显隐式时域有限差分(hybrid implicit-explicit finite-difference time-domain,HIE-FDTD)方法,提出了一种电磁热耦合分析快速计算方法。仿真电磁场时,采用HIE-FDTD方法求解Maxwell旋度方程;计算温度场时,采用时域有限差分(fini... 基于混合显隐式时域有限差分(hybrid implicit-explicit finite-difference time-domain,HIE-FDTD)方法,提出了一种电磁热耦合分析快速计算方法。仿真电磁场时,采用HIE-FDTD方法求解Maxwell旋度方程;计算温度场时,采用时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)方法求解热传导方程。由于HIE-FDTD方法只对1维空间偏导数采用隐式差分方法进行离散,因此时间步长不受电磁目标精细结构所在方向网格大小的限制。采用电磁热耦合分析快速计算方法对十字缝隙频率选择表面的电磁热耦合效应进行分析,并将仿真结果与采用传统FDTD方法、CST软件以及COMSOL软件的仿真结果进行对比,所有结果均相互符合。十字缝隙频率选择表面算例结果表明:在保证计算精度的前提下,采用HIE-FDTD方法的仿真时间仅为传统FDTD方法仿真时间的1/6,有效提高了电磁热耦合仿真的计算效率。 展开更多
关键词 混合显隐式时域有限差分 多物理场 电磁热耦合分析 热传导方程 频率选择表面
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基于MATLAB的电磁场有限差分法的数值分析
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作者 朱永芳 《曲靖师范学院学报》 2023年第3期9-14,128,共7页
采用FDTD方法,通过MATLAB软件对二维电磁场进行仿真,对电磁场有限差分法的数值进行分析.结果表明:FDTD法适合用于计算复杂电磁场数值,矩形无限长槽模型和二维正方形静电场模型都可进行简单电磁场域计算,数值分析显示,矩形无限长槽模型... 采用FDTD方法,通过MATLAB软件对二维电磁场进行仿真,对电磁场有限差分法的数值进行分析.结果表明:FDTD法适合用于计算复杂电磁场数值,矩形无限长槽模型和二维正方形静电场模型都可进行简单电磁场域计算,数值分析显示,矩形无限长槽模型迭代次数为213,二维正方形静电场模型迭代次数为62.电场强度大小从图中线密集程度可反映出来,超松弛法、简单迭代法求解结果和设置的网格数有关.当网格区域值不均时,场的变化不能通过差分格式反映出来.使用麦克斯韦方程组积分形式可将网格内场变化信息能反映出来,得到的差分方程更准确. 展开更多
关键词 MATLAB软件 有限差分 电磁 数值分析
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高级数据加密标准的差分电磁分析 被引量:2
3
作者 丁国良 李志祥 +1 位作者 尹文龙 赵强 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第8期2200-2203,共4页
为研究高级数据加密标准(AES)针对电磁旁路攻击的脆弱性,分析了微处理器的电磁信息泄漏模型和攻击AES时D函数的选择问题。针对PHILIPS89C51实现的AES-128密码系统,采用差分电磁分析的方法进行了密码破译实验,成功获得了128位密钥。经分... 为研究高级数据加密标准(AES)针对电磁旁路攻击的脆弱性,分析了微处理器的电磁信息泄漏模型和攻击AES时D函数的选择问题。针对PHILIPS89C51实现的AES-128密码系统,采用差分电磁分析的方法进行了密码破译实验,成功获得了128位密钥。经分析发现AES的字节替代变换可产生密钥泄露,为密码系统实施相关防护措施提供了依据。 展开更多
关键词 差分电磁分析 电磁信息泄漏 高级数据加密标准 旁路攻击
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密码系统差分电磁分析研究 被引量:1
4
作者 丁国良 郭华 +2 位作者 陈利军 尹文龙 赵强 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第12期2892-2894,2898,共4页
针对AT89C52和P89C668两种单片机实现的DES密码系统,采用差分电磁分析的方法对其进行了密码破译实验,成功获得了DES第16轮48位子密钥。分析了CMOS门电路中数据与电磁辐射的相关性,建立了寄存器电磁信息泄漏模型,比较了汉明重量模型和汉... 针对AT89C52和P89C668两种单片机实现的DES密码系统,采用差分电磁分析的方法对其进行了密码破译实验,成功获得了DES第16轮48位子密钥。分析了CMOS门电路中数据与电磁辐射的相关性,建立了寄存器电磁信息泄漏模型,比较了汉明重量模型和汉明距离模型的攻击效果。实验结果表明,CMOS集成电路在工作时存在着电磁信息泄漏,不同的指令在两种泄漏模型下具有不同的泄漏特征,为密码系统实施相关防护措施提供了依据。 展开更多
关键词 差分电磁分析 电磁信息泄漏 数据相关性 数据加密标准 旁路攻击
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针对FPGA密码芯片的近场差分电磁分析攻击 被引量:1
5
作者 陈开颜 余浩 +1 位作者 邹程 吴恒旭 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第18期89-93,共5页
为探究现场可编程门阵列(FPGA)密码芯片运行时电磁辐射造成的涉密信息泄漏情况,研究了互补金属氧化物半导体(CMOS)电路直接电磁辐射的原理,构建了FPGA密码芯片的近场电磁辐射模型。根据这个模型,探讨了近场电磁辐射测量点的选取,采用电... 为探究现场可编程门阵列(FPGA)密码芯片运行时电磁辐射造成的涉密信息泄漏情况,研究了互补金属氧化物半导体(CMOS)电路直接电磁辐射的原理,构建了FPGA密码芯片的近场电磁辐射模型。根据这个模型,探讨了近场电磁辐射测量点的选取,采用电磁扫描的方法解决了电磁探头在FPGA表面电磁信号采集的定位问题。此外,在阐释了差分电磁分析(DEMA)攻击原理的同时,完成了高级加密标准(AES)的FPGA电路设计,针对FPGA密码系统的DEMA攻击实验表明,通过电磁扫描找到最佳测量点,在42 000个样本的条件下能成功破解AES密码电路的128 bit密钥。 展开更多
关键词 密码芯片 近场 电磁辐射 差分电磁分析 高级加密标准 现场可编程门阵列
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航天器低压差分信号线束的电磁兼容性分析 被引量:2
6
作者 汪静 阳彪 +1 位作者 刘艳丽 刘宇丹 《航天器环境工程》 2014年第1期97-101,共5页
航天器有效载荷设备之间的高速率数据信号通过低压差分信号(LVDS)线束进行传输,因此,LVDS线束的电磁兼容性(EMC)对系统产生直接影响。文章首先通过专用的电磁兼容性仿真软件对航天器实际结构中的1对低压差分信号线束的传导特性进行了分... 航天器有效载荷设备之间的高速率数据信号通过低压差分信号(LVDS)线束进行传输,因此,LVDS线束的电磁兼容性(EMC)对系统产生直接影响。文章首先通过专用的电磁兼容性仿真软件对航天器实际结构中的1对低压差分信号线束的传导特性进行了分析,之后,基于该分析结论,对由12对线束构成的设备间线束捆的串扰特性、外界电场辐射下线束的抗扰特性进行了分析。频域和时域仿真结果验证了文章所述航天器低压差分信号线束布局的合理性,为将该成果进一步推广至航天器系统级线束布局及优化奠定了基础。 展开更多
关键词 低压差分信号线束 电磁兼容性 仿真模型 频域分析 时域分析
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抗差分电磁分析逻辑电路研究
7
作者 常小龙 丁国良 +1 位作者 尹文龙 王创伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期130-131,134,共3页
动态差分串联电压开关逻辑(DDCVSL)、SABL等逻辑电路抵御差分电磁分析时,其防护能力受到电路布局布线的限制。针对该问题,在DDCVSL的基础上引入掩码机制,提出一种改进的防护逻辑(MDDCVSL),并给出一种双轨门电路电磁信息泄漏分析方法。... 动态差分串联电压开关逻辑(DDCVSL)、SABL等逻辑电路抵御差分电磁分析时,其防护能力受到电路布局布线的限制。针对该问题,在DDCVSL的基础上引入掩码机制,提出一种改进的防护逻辑(MDDCVSL),并给出一种双轨门电路电磁信息泄漏分析方法。实验采用TSMC 0.18μm工艺设计MDDCVSL、DDCVSL、SABL等逻辑的与非门,结果表明,MDDCVSL能有效去除电磁信息泄漏,具有较小的功耗、面积和时延。 展开更多
关键词 差分电磁分析 动态差分串联电压开关逻辑 电磁泄漏系数 偶极子
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基于二阶前向差分的低压电弧辐射电磁噪声频域分析
8
作者 郭凤仪 BILGUUN Baatar +2 位作者 冯晓丽 王喜利 朱连勇 《电器与能效管理技术》 2018年第9期1-5,11,共6页
针对干扰接收机测量的低压电弧辐射电磁噪声波形,利用二阶前向差分对电磁噪声波形不同频点的幅值进行处理,并对差分进行求和作为评估频点变化的指标。在每组试验条件下将差分和降序排列的前10个频点进行统计分析,获得了不同试验条件下... 针对干扰接收机测量的低压电弧辐射电磁噪声波形,利用二阶前向差分对电磁噪声波形不同频点的幅值进行处理,并对差分进行求和作为评估频点变化的指标。在每组试验条件下将差分和降序排列的前10个频点进行统计分析,获得了不同试验条件下低压电弧辐射电磁噪声频域波形的变化规律。磁场噪声低频和高频变化剧烈的频点主要分布在20~100 k Hz附近,电场噪声低频和高频变化剧烈的频点以200 MHz为分界线。随着接触电流、测量距离的增加,磁场噪声频域波形的低频部分变化剧烈,电场噪声频域波形的高频部分变化剧烈。 展开更多
关键词 低压电弧 辐射电磁噪声 频域 二阶前向差分 统计分析
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波导小孔耦合的电磁分析与模拟-时域有限差分方法 被引量:1
9
作者 邴伟华 吕卫东 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 1997年第1期60-64,共5页
首次利用时域有限差分(Finite-DifferenceTime-Domain简称FDTD)方法对波导小孔耦合机理进行了分析和模拟,并在此基础上给出了3cm波导中小孔耦合模型的数值解。证明了该方法在波导电磁传输及耦合的理论分析和模拟中的实用性。
关键词 波导小孔耦合 时域有限差分 电磁分析
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电磁脉冲斜入射时对孔缝耦合效应的数值分析 被引量:36
10
作者 付继伟 侯朝桢 窦丽华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期249-252,共4页
 利用时域有限差分法(FDTD)研究了电磁脉冲对不同孔洞的耦合规律。分别分析了电磁脉冲对正方形、长方形和多孔洞的耦合效应,讨论了不同极化方向的电磁脉冲对孔洞的耦合能量的规律。研究表明:电磁脉冲对正方形孔洞的耦合能量较小;而对...  利用时域有限差分法(FDTD)研究了电磁脉冲对不同孔洞的耦合规律。分别分析了电磁脉冲对正方形、长方形和多孔洞的耦合效应,讨论了不同极化方向的电磁脉冲对孔洞的耦合能量的规律。研究表明:电磁脉冲对正方形孔洞的耦合能量较小;而对长方形,当脉冲极化方向与长方形短边平行时,耦合能量最大;在孔洞面积相同的条件下,对多孔洞的能量耦合要比单孔洞小。 展开更多
关键词 耦合效应 数值分析 时域有限差分 电磁脉冲 孔洞 耦合能量
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电磁发射弹丸膛内磁场分布特性的三维数值分析 被引量:13
11
作者 李湘平 鲁军勇 +1 位作者 李玉 武晓康 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期34-40,共7页
针对电磁轨道发射装置内膛的强磁场环境进行了分析,通过电磁扩散方程耦合运动场和电磁场,考虑速度趋肤效应对磁场分布特性的影响,得到导轨和电枢的电流分布计算模型,并基于毕奥-沙伐定律推导了弹丸内膛磁感应强度的计算公式,从而建立了... 针对电磁轨道发射装置内膛的强磁场环境进行了分析,通过电磁扩散方程耦合运动场和电磁场,考虑速度趋肤效应对磁场分布特性的影响,得到导轨和电枢的电流分布计算模型,并基于毕奥-沙伐定律推导了弹丸内膛磁感应强度的计算公式,从而建立了弹丸内膛磁感应强度的三维数值计算模型。以平面导轨电磁发射装置为例,对其弹丸中轴线磁场分布特性进行三维数值仿真,并对弹丸静止和运动2种情况下的数值仿真结果进行了对比分析。结果表明:弹丸运动情况下的弹丸中轴线上的磁感应强度相比弹丸静止情况下的要小,峰值达到3 T,并沿弹丸长度方向迅速衰减,700 mm处的磁场基本降为0,为制导弹丸上的器件布局提供了有益参考。 展开更多
关键词 电磁发射弹丸 内膛磁场分析 毕奥-沙伐定律 电磁扩散方程 速度趋肤效应 有限差分
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电磁脉冲作用下近地电缆外皮感应电流的全波分析 被引量:22
12
作者 陈彬 王廷永 +4 位作者 高成 周璧华 石立华 陆峰 万海军 《微波学报》 CSCD 北大核心 2000年第5期549-553,526,共6页
本文采用时域有限差分法 ,分析电磁脉冲作用下 ,地面附近同轴电缆所感应的外皮电流。在计算外皮感应电流时 ,既考虑了传输线模式电流 ,也考虑了天线电流。该方法适合分析各种电缆的外皮感应电流。所得结果与有关资料作了对比 ,说明本文... 本文采用时域有限差分法 ,分析电磁脉冲作用下 ,地面附近同轴电缆所感应的外皮电流。在计算外皮感应电流时 ,既考虑了传输线模式电流 ,也考虑了天线电流。该方法适合分析各种电缆的外皮感应电流。所得结果与有关资料作了对比 ,说明本文的计算结果是合理的。 展开更多
关键词 时域有限差分 电磁脉冲 同轴电缆 外皮感应电流 全波分析
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变电站电磁脉冲耦合倾斜二次电缆数值分析 被引量:4
13
作者 王泽忠 李云伟 +3 位作者 卢斌先 张芳 衣斌 齐玮 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期98-101,共4页
为了研究电磁脉冲耦合二次电缆的机理,基于电磁散射理论建立了脉冲场耦合传输线的三维倾斜时间域有限差分(FDTD)数值分析模型,推导出了三角形网格内的电磁场修正方程,进而计算了电磁脉冲激励下理想导体面上倾斜单导体传输线终端负载上... 为了研究电磁脉冲耦合二次电缆的机理,基于电磁散射理论建立了脉冲场耦合传输线的三维倾斜时间域有限差分(FDTD)数值分析模型,推导出了三角形网格内的电磁场修正方程,进而计算了电磁脉冲激励下理想导体面上倾斜单导体传输线终端负载上的电流响应。结果表明,随着一端负载逐渐增大另一端负载上电流幅值逐渐减小,但反射逐渐增大。用电磁脉冲模拟器进行的实验验证结果表明,传输线终端负载上电流测量结果与计算结果比较符合,证明建立的三维倾斜FDTD数值模型可用于变电站电磁脉冲耦合二次电缆问题的研究。 展开更多
关键词 变电站 电磁脉冲 二次电缆 时域有限差分 倾斜传输线 数值分析
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用基于Coifman尺度函数的多分辨时域分析计算电磁散射 被引量:4
14
作者 魏兴昌 梁昌洪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1668-1670,共3页
本文利用Coifman尺度函数具有消失矩和紧支集的特点 ,提出了一种新的多分辨时域分析方法 ,研究了它的数值色散特性 ,并与通常的FDTD方法进行了比较 .通过算例 ,表明该方法比通常的FDTD方法需要网格数量少。
关键词 多分辨时域分析 Coifman尺度函数 时域有限差分 电磁散射
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电磁继电器触簧系统触头弹跳的多因素分析 被引量:5
15
作者 熊军 何俊佳 臧春艳 《低压电器》 北大核心 2009年第1期7-10,共4页
基于正交实验,对影响电磁继电器触头弹跳的因素进行了方差分析。设计了可模拟直接驱动型簧片系统的试验装置,研究了触头的最大弹跳位移、最大弹跳时间、最大动态接触力及返回系数与簧片长度、厚度、形状尺寸及表面状况的关系。实验结论... 基于正交实验,对影响电磁继电器触头弹跳的因素进行了方差分析。设计了可模拟直接驱动型簧片系统的试验装置,研究了触头的最大弹跳位移、最大弹跳时间、最大动态接触力及返回系数与簧片长度、厚度、形状尺寸及表面状况的关系。实验结论可作为改善继电器机械结构,提高工作寿命的依据。 展开更多
关键词 电磁继电器 触头弹跳 正交实验 差分
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基于时域多分辨分析方法的地闪雷电电磁脉冲计算 被引量:1
16
作者 江志东 周璧华 +1 位作者 刘亚文 杨波 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期653-657,共5页
为提高地闪回击电流辐射场的计算效率,提出基于时域多分辨分析的雷电电磁脉冲计算方法.在二维柱坐标系下,以具有紧支撑的Daubechies小波尺度函数作为时域多分辨算法的展开基函数,推导出该算法在二维柱坐标系下的迭代计算公式;采用完全... 为提高地闪回击电流辐射场的计算效率,提出基于时域多分辨分析的雷电电磁脉冲计算方法.在二维柱坐标系下,以具有紧支撑的Daubechies小波尺度函数作为时域多分辨算法的展开基函数,推导出该算法在二维柱坐标系下的迭代计算公式;采用完全匹配层吸收边界条件截断计算域.利用该算法计算了与放电通道不同距离处雷电电磁脉冲的各个场分量.将所得结果与时域有限差分法的计算结果进行比较,结果表明:二者具有较好的一致性;在相同精度要求下,时域多分辨算法不仅具有更好的数值色散特性,还提高了计算效率、降低了计算内存开销. 展开更多
关键词 雷电电磁脉冲 时域多分辨分析 时域有限差分分析
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光纤陀螺电磁干扰试验分析 被引量:1
17
作者 马学文 刘洁瑜 张志警 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2012年第2期218-221,共4页
为研究光纤陀螺的抗电磁干扰性,设计了电磁干扰试验,利用方差分析研究了电磁频率对光纤陀螺输出的影响。利用一元方差分析得出,单频率点电磁干扰对光纤陀螺无明显影响,而频率扫描电磁干扰对光纤陀螺的影响显著。利用二元方差分析进一步... 为研究光纤陀螺的抗电磁干扰性,设计了电磁干扰试验,利用方差分析研究了电磁频率对光纤陀螺输出的影响。利用一元方差分析得出,单频率点电磁干扰对光纤陀螺无明显影响,而频率扫描电磁干扰对光纤陀螺的影响显著。利用二元方差分析进一步确定,频率扫描电磁干扰对光纤陀螺的影响与所加的频率段及光纤陀螺的运动状态有关。 展开更多
关键词 光纤陀螺 差分 电磁 频率 运动
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微带天线对高功率电磁脉冲响应的时域分析 被引量:2
18
作者 李磊 张昕 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1015-1021,共7页
为了研究电磁脉冲对微带天线的影响,在时域有限差分法基础上,引入导体边缘场分布函数,提出了一种导体边缘奇异性处理技术。该技术在不降低计算效率的情况下,保证了计算精度,得到了高功率电磁脉冲辐照下微带天线的响应。计算结果表明:入... 为了研究电磁脉冲对微带天线的影响,在时域有限差分法基础上,引入导体边缘场分布函数,提出了一种导体边缘奇异性处理技术。该技术在不降低计算效率的情况下,保证了计算精度,得到了高功率电磁脉冲辐照下微带天线的响应。计算结果表明:入射高功率脉冲在微带天线内不但激励起天线的主模,还激励起一些高次模;随着入射脉冲在xoy面的投影与正x轴夹角的增大,时域上,响应电压均小于10 V,频域上,高次模逐渐减小,其频谱分布更集中于天线主模的谐振频率;随着入射脉冲与正z轴夹角的增大,时域上,响应电压逐渐减小,频域上,高次模逐渐增大,其频谱分布逐渐分散于高次模对应的谐振频率频段。 展开更多
关键词 微带天线 高功率电磁脉冲 时域有限差分 渐变非均匀网格 导体边缘奇异性处理 时域分析
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影响防电磁辐射服屏蔽效能的显著因素分析 被引量:6
19
作者 汪秀琛 张欣 王素玲 《西安工程科技学院学报》 2006年第4期397-401,共5页
研究了影响防电磁辐射服装屏蔽效能的因素,并对实验结果进行了方差分析.结果表明,影响防电磁辐射服装屏蔽效能显著因素有电磁辐射源、服装面料、服装与辐射源之间的距离、服装中的缝隙、服装中的孔洞及服装的层次等.
关键词 电磁辐射服装 影响因素 差分
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吉赫横电磁波传输室传输特性的宽频带分析
20
作者 季飞 张国基 +1 位作者 崔芙蓉 赖声礼 《电子科学学刊》 EI CSCD 2000年第6期1022-1027,共6页
吉赫横电磁波传输室(GTEM cell)上限工作频率可达几个吉赫,因而在电磁兼容测量中得到越来越广泛的重视和应用。本文在非正交坐标系下采用FDTD(时域有限差分)法求解电磁波在GTEM cell中的传输特性,给出了GTEM cell中TEM模的横向分布和纵... 吉赫横电磁波传输室(GTEM cell)上限工作频率可达几个吉赫,因而在电磁兼容测量中得到越来越广泛的重视和应用。本文在非正交坐标系下采用FDTD(时域有限差分)法求解电磁波在GTEM cell中的传输特性,给出了GTEM cell中TEM模的横向分布和纵向分布,分析了高阶模对场分布均匀性的影响,由此确定了GTEM cell的上限工作频率范围,计算及分析结果对GTEM cell的设计和使用具有重要意义。 展开更多
关键词 时域有限差分 宽频带分析 电磁波传输室
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