数模混合技术论文-王一捷

数模混合技术论文-王一捷

导读:本文包含了数模混合技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:模块化多电平换流器,数模混合仿真,接口算法,仿真精确性

数模混合技术论文文献综述

王一捷[1](2019)在《柔性直流输电技术数模混合仿真功率接口算法研究》一文中研究指出近年来,基于模块化多电平换流器的高压直流输电技术(modular multilevel converter-based high voltage direct current transmission,MMC-HVDC)发展迅速,适用于新能源接入,城市电网互联等领域。为深入研究柔性直流输电系统与交流系统的交互作用,传统的数字仿真手段已经不能满足对更高计算精度与仿真效率的要求;动态物理模拟仿真规模受到限制,很难做到对复杂交直流混合系统的进行全规模动态模拟。由此,诞生了数模混合仿真技术,也被称为功率硬件在环(power hardware-in-the-loop,PHIL)仿真,是对含有MMC-HVDC交直流混合系统进行建模仿真的关键手段。PHIL仿真的关键之处在于功率接口算法,接口算法的稳定性和精确性是PHIL仿真的核心问题。为此,本文提出一种能够应用于MMC-HVDC的改进电压源型理想变压器法和简化阻尼阻抗法相结合的接口算法。首先研究分析了MMC-HVDC的PHIL仿真的整体结构和等值建模方法,并指出功率接口的引入给数模混合仿真系统的性能带来的影响,分析了理想变压器法和阻尼阻抗法的运行原理,得到简化阻尼阻抗法,并通过在简单系统中的仿真对比得到两种算法分别在物理侧和数字侧的稳定性和精确性优势;其次结合两种算法的优点,得到电压源型理想变压器法和简化阻尼阻抗法相结合的接口算法,分析了该算法的运行原理,通过建立MMC在解锁模式和闭锁模式下的戴维南等效模型,得到物理侧等效阻抗的表达式,实现阻抗匹配,改进了接口算法;针对接口延时带来的仿真误差,提出两种接口延时补偿方法,分别增加相位超前校正单元和延时环节,提高了PHIL仿真的精确性;最后PSCAD/EMTDC中搭建了采用改进电压源型理想变压器法和简化阻尼阻抗法相结合的接口算法的双端背靠背MMC-HVDC的PHIL仿真系统,在不同的暂态运行状态下验证了接口算法的稳定性,并通过对比补偿前后的仿真误差,验证了所提接口延时补偿方法的有效性。(本文来源于《东北电力大学》期刊2019-05-01)

林大朋,毛珊珊,武占侠,陆欣,王春[2](2018)在《HPLC与无线双模混合组网关键技术研究》一文中研究指出窄带载波通信(BPLC)已大范围应用于电力用采系统中,鉴于技术应用瓶颈逐步被高速载波通信(HPLC)技术所替代;中短距离无线技术方面,较成熟的微功率无线技术也将被230M无线专网所替代。国网公司想逐步建设一张具有决策权的电力无线专网将无线技术在电力通信技术应用中提升为重要的位置。无线专网LTE技术具备长短距离通信特性,电力本地通信也应充分利用即将建设的专网资源。因此本文提出一种以HPLC为主,无线专网为辅的混合组网模型应用于电力用采系统本地通信中,并设计了2种可选方案,通信方式灵活,性能参数有所保障,更加适应用采系统通信需求。深入研究了混合组网模型涉及到的相关关键技术,从底层实现上提出了技术的优越性和先进性。(本文来源于《第叁届智能电网会议论文集》期刊2018-12-30)

董鹏,朱艺颖,郭强,张剑云,胡涛[3](2018)在《基于HYPERSIM的直流输电系统数模混合仿真接口技术研究》一文中研究指出数模混合仿真接口技术是实现直流输电数模混合仿真的关键技术。该文基于HYPERSIM研究了直流输电系统数模混合仿真模型中的数字侧接口、数模混合接口和直流控保装置侧接口。对数字侧接口的软件配置方法进行了详细研究,针对超级并行计算机提出了优化的解耦和优化的子任务映射方法,确保直流控保装置接入后数模混合仿真系统以50μs的仿真步长实时仿真。研究了电气量模数转换和光纤数字协议通信两种数模混合仿真接口技术,并对其转换原理、同步方式和延时进行了详细研究,信号的单向传输过程均有1个步长的延时,该延时不影响直流系统的响应特性,无需进行补偿。研究了适用于数模混合仿真的直流控保装置的接口配置方式。建立了直流输电系统数模混合仿真模型,通过仿真试验表明该接口技术的有效性。该接口技术可推广应用至接入物理控制器的FACTS、风机等数模混合仿真系统。(本文来源于《电网技术》期刊2018年12期)

刘锐[4](2018)在《基于数模混合加扰和去扰的数据采集技术研究》一文中研究指出随着半导体制造工艺的快速发展,各种数据采集系统的集成度及转换精度越来越高,模数转换器(ADC)作为打通模拟世界和数字世界的桥梁,在数据采集系统中具有重要的地位,因此要求ADC要具备更高的转换性能。但是由于ADC本身固有的各种非理想因素,导致ADC性能指标受到制约。Dither(扰动)技术是一种外部数字校准算法,通过在ADC的输入端加入Dither信号,能够有效改善ADC量化输出信号频谱中的谐波,从而改善ADC的性能指标。本文从理论上分析了ADC量化误差来源及Dither技术的实现原理,在此基础上着重研究了Dither技术改善ADC性能指标的叁个方面。其一,通过对加扰的ADC量化输出信号进行多次迭加取平均的方法,研究了加扰对ADC分辨率的影响,发现小幅度Dither加扰能够使ADC分辨率提高到1LSB以下。其二,分析了ADC量化误差和输入信号之间的具体关系,并在Simulink下搭建加扰的ADC仿真模型进行测试。仿真结果表明,Dither技术能够随机化量化误差和输入信号之间的相关性。其叁,研究了Dither技术对ADC相干采样、量化误差、微分非线性叁个方面导致的频谱谐波失真的改善,并在Simulink下搭建仿真系统进行测试,结果表明Dither技术能有效改善频谱的谐波失真,使8位的ADC频谱无杂散动态范围提高约8dB左右。本文对典型的大幅度宽带和大幅度窄带Dither加扰及去扰方案进行了设计,研究其对ADC无杂散动态范围的影响,并在Simulink仿真平台下进行了仿真。仿真结果表明,随着扰动信号幅度值的增加,两种加扰方案均能使ADC的SFDR指标呈现先增大后不变再减小的趋势。其中,大幅度窄带Dither加扰可以将ADC的SFDR提高约9.26dB,大幅度宽带Dither加扰可以将ADC的SFDR提高约7.09dB。之后,针对Dither的去扰进行了理论分析,并在仿真结果的验证下发现加扰之后进行去扰,并不会恶化信噪比。针对加扰信号幅值过大,加扰之后输入信号可能超出ADC量化量程的问题,提出了一种外部Dither幅度随输入信号自适应变化的方案,该方案将输入信号和高速比较器中设置的参考电压值相比较,输出flag电压控制信号,使Dither信号随着输入信号出现正负交替的自适应结果。经仿真测试表明该方案能够有效的将加扰的输入信号控制在ADC量化量程范围内,并且使大幅度窄带加扰的SFDR提高约10dB左右。本文实现了加扰的硬件验证,着重分析了传统大幅度窄带Dither信号硬件产生的缺点,提出一种基于窄带码表存储的窄带Dither结构,并在FPGA的软、硬件环境下完成大幅度窄带Dither信号的产生。通过模拟加法器将窄带Dither信号和输入正弦信号相加,实现加扰信号的数据采集。通过PC端对采集到的加扰数字信号进行谱分析发现,加扰能够有效改善频谱的谐波失真,使数据采集系统的无杂散动态范围提高了约6dB左右。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01)

王勇[5](2018)在《基于数模混合架构的波束赋形技术研究》一文中研究指出近年来,对大规模天线系统(Large-Scale Antenna System,LSAS)和毫米波(millimeter Wave,mmWave)通信的研究越来越引起学术界和工业界的重视。LSAS能够提供天线阵列的赋形增益,显着提高频谱效率。mmWave频段存在大量未分配的频率资源,可以极大地拓展系统的带宽。因此,LSAS和mmWave通信都极有可能成为5G系统中解决通信拥挤的重要技术。假如要在LSAS中实现全复杂度(全数字)的波束赋形,需要保证射频(Radio Frequency,RF)链数目和天线数目相同,使得每个天线阵元有独立的射频和基带处理单元,但这将导致系统高复杂度、高硬件代价等问题。因此,基于实际应用的考虑,数模混合波束赋形(Hybrid Beamforming,HBF)结构将会是很好的折中选择。在HBF架构的系统中,只使用有限数目的RF链,在性能损失可接受的情况下,降低了系统复杂度和硬件代价,是系统性能和复杂度及代价之间的折中方案。本文首先概述了天线阵列的基本模型和阵列响应,介绍了毫米波通信中常用的信道模型。然后分析了常见的基于波束调向、零陷波束赋形和最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)的模拟波束赋形(Analog Beamforming,ABF)算法和基于迫零(Zero-Forcing,ZF)准则、最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)准则、奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)和块对角化(Block Diagonalization,BD)算法,以及基于码本的的数字波束赋形(Digital Beamforming,DBF)算法,进一步阐述波束赋形的原理和意义。其次,本文深入研究了下行基于信道空间、交替迭代、ZF和码本反馈的HBF算法,并且仿真比较了几种算法的性能,分析了其存在的问题和局限性。本文在数模混合架构下,提出了一种基于信漏噪比(Signal to Leakage and Noise Ratio,SLNR)准则改进的HBF方案。除此之外,本文针对FDD和TDD系统在数模混合架构下均无法获得完美信道状态信息(Channel State Information,CSI)的问题,利用TDD系统中的信道互易性,提出了一种基于上行训练的HBF算法。该算法通过上行训练,可以得到最佳的联合波束赋形矩阵,进而将最佳的联合波束赋形矩阵分解为模拟域波束赋形矩阵和数字域波束赋形矩阵,通过设计的模拟域波束赋形算法,可以在码本集中找到最佳的码本向量,组成模拟域波束赋形矩阵,最终通过最小二乘解,求得数字域波束赋形矩阵,完成下行波束赋形设计。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-10)

缪立耀[6](2018)在《Ku波段数模混合结构频率合成器关键技术研究》一文中研究指出锁相环式频率合成器作为时钟产生电路,能产生精确的频率信号,是射频通信系统中的关键模块。随着半导体工艺的发展以及研究的深入,人们对锁相环系统的相位噪声、稳定性、输出频率范围、集成度及功耗等性能提出了更苛刻的要求。因此结合数字锁相环和模拟锁相环各自优势的混合结构锁相环受到越来越多的研究与关注。本文着重于Ku波段数模混合结构频率合成器的研究与设计,提出了基于注入锁定时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)的数模混合结构锁相环。该结构采用由数控振荡器(Digitally Controlled Oscillator,DCO)注入锁定的多相位环形振荡器作为TDC,受益于环形振荡器被注入锁定,TDC的量化步长自动跟踪DCO的输出周期。并且当DCO的输出频率因为温度、电源电压等变化时,环形振荡器的周期也会跟随同步变化,所以TDC最小分辨率与DCO的输出将会是确切比例关系,不受温度、电压影响,也无需额外的校准电路。本文首先介绍了该混合结构锁相环的工作原理,对环路模型进行了分析。接着介绍常见TDC的结构,分析其主要的性能指标。然后提出本文TDC的具体实现方法,为了进一步提高TDC的量化精度采用交叉耦合电阻使环形振荡器输出的相位数翻倍。采用电流向量法分析了注入锁定环形振荡器的频率锁定范围、注入锁定对差分非线性(Differential Nonlinearity,DNL)的影响和注入锁定对相位噪声的影响,环形振荡器注入锁定时,其噪声会因为被噪声性能良好的DCO振荡信号抑制。最后对锁相环的其余主要模块进行分析和设计,其中DCO采用CMOS交叉耦合LC振荡器,通过可配置的开关电容阵列增大输出频率调谐范围,通过数模转换器将数字控制信号转换成模拟电压控制可变电容容值实现频率的细调谐。为了跨时钟域计数,采用异步分频电路构成的异步高速计数器,能准确的计数DCO输出信号的整数周期值。本文基于TSMC 65nm CMOS工艺,利用Cadence IC 5.1平台完成原理图设计及版图。采用1.2V电源电压,输入参考时钟频率为40MHz。仿真结果显示,锁相环频率锁定范围为13.4~15.2GHz,在频率锁定范围之内,环路锁定时间小于10μs;锁相环在频率偏移1MHz处相位噪声为-106.3dBc/Hz,频率偏移l0MHz处相位噪声为-128.3dBc/Hz,TDC分辨率小于9ps;系统总功耗为32.4mW,芯片不包含PAD的面积为 482μm×302μm。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-04-01)

江俊[7](2018)在《光电混合数模转换关键技术研究》一文中研究指出随着雷达、光通信和高端测试测量技术的快速发展,传输信号的带宽和速率不断提高,系统对其中超宽带和特种波形信号的产生与恢复提出了更高的要求。数模转换器(Digital-to-analog Converter,DAC)作为数字信号和模拟信号之间的纽带,是其中不可或缺的关键器件,然而由于电子瓶颈的存在,限制了电子数模转换器性能的进一步提高。光电子器件具有带宽高、损耗低及抗电磁干扰等固有优点,结合微波光子技术研究高速、高精度的数模转换器件被认为是突破当前技术瓶颈的可行途径,成为数模转换领域的研究热点。论文回顾了光数模转换(Photonic Digital-to-analog Converter,PDAC)的发展进程,对国内外典型的光数模转换方案进行了分析,详细介绍了各类方案的优缺点,在此基础上提出了一种基于光延迟插值的光电混合数模转换方案,对系统性能参数进行了理论仿真分析,完成了系统关键部件的研制和测试,并搭建了多通道光电混合数模转换系统进行实验研究,最高获得了4.9152GSps的转换速率。通过对系统数模转换过程的详细分析,论证了系统转换速率倍增的原理,探究了影响系统有效位数的关键因素,推导了单通道延迟误差、单通道增益失配、系统通道数目与系统有效位数之间的理论关系式,并进行了理论仿真。理论推导和仿真结果表明:系统的转换速率由系统的通道数目决定;通道延迟精度、增益适配与系统有效位数呈负相关关系,且通道延迟精度对有效位数的影响受输出信号频率的限制;当系统参数确定时,通道增益失配对系统有效位数的降低起主导作用。设计完成了四通道波分复用光纤延迟线阵列的研制,测试结果表明,通道延迟误差小于±5ps,满足系统实验要求。搭建完成了双通道和四通道光电混合数模转换系统实验平台。通过系统产生不同频率、不同波形的数模转换实验,验证了设计方案的可行性并印证了理论仿真中的对应结论。在双通道和四通道系统实验中分别获得了2.4576GSps和4.9152GSps的转换速率,系统有效位数分别达到4.73bit和2.36bit。对上述实验和理论仿真结果进行对比,分析发现,导致系统有效位数劣化的主要因素是随着系统通道数目的增加,通道的一致性匹配愈发困难。最后,对光电混合数模转换方案进行了深入的总结分析,给出了实现高速、高精度光电混合数模转换系统的构建方向和优化建议。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01)

徐海宁,张秀峰,韩磊,马勋,程林[8](2018)在《智能配电网数模混合仿真技术研究》一文中研究指出由于分布式电源和电动汽车充电设施的大量接入,配电网由原来单一的电能分配角色转变为集电能产生、传输、存储、分配及优化调度为一体的新型能量交换系统,同时仿真计算规模的日益增长,使得配电网的分析与建模面临了前所未有的问题和挑战。为此构建了智能配电网数模混合仿真技术框架,实现了对分布式电源及其控制系统特性的精确和实时仿真,为配电网规划、运行、研究与试验提供实用的分析技术和仿真手段。(本文来源于《电工技术》期刊2018年05期)

毛波静,罗强,何湘宁,覃向阳,王翀[9](2016)在《多模混合通信技术研究及应用》一文中研究指出现阶段国家电网公司对电网的建设中,低压集抄项目建设主要以窄带载波与微功率无线两种信道为主,2015年发布的智能电网项目建设意见对用电信息采集提出的更高要求,全费控、全预付费功能要求对通信信道的采集成功率、实时性、准确性等性能提出实质性的要求。本文基于两种信道的现场应用效果,各自的优缺点提出了叁模混合通信方式,将窄带载波与微功率无线Robu Net网络技术、Lora无线调制技术相融合,使各自通信信道发挥其通信信道的优点摒弃其缺点,使通信信道选择最优路径进行通讯,最终在采集成功率达到100%的同时提高通讯的实时性与准确性,提高通信信道的抗干扰能力,最终推动智能电网的建设。(本文来源于《电子技术与软件工程》期刊2016年11期)

孔鑫柱[10](2016)在《无线数模混合传输中功率分配优化技术研究》一文中研究指出移动互联网的快速发展使得传统的无线数字通信系统面临越来越严峻的挑战。以香农分离编码理论为基础的传统无线数字通信系统,对信源分别进行独立的信源编码、信道编码,在一定信道条件下设计最合适编码速率。然而,移动环境下的用户,其信道质量一直处于变化之中,无法与码率一直相匹配。当信道质量好于设计目标时,由于量化误差的存在,即使完全正确解码,接收质量也不会提高,称为“平台效应”。由于编码纠错能力有限,当信道质量差于某一门限时,接收质量可能会急剧下降,称为“门限效应”。这两种效应,共同构成了“悬崖效应”。在移动通信环境下,数字通信系统中的悬崖效应严重影响着用户体验,尤其是对视频、语音等对实时性要求较高的业务,影响更加明显。模拟通信虽然不存在悬崖效应,但是由于其压缩度不够,传输效率很低。为了在保证一定传输效率的基础上,尽量消除悬崖效应,有学者便提出了数字模拟混合(Hybrid Digital-Analog,HDA)传输的思想。HDA传输方案将要发送的数据分成数字和模拟两部分,以混合的形式发送到接收端。数字部分保证了一定的传输效率,而模拟部分则保证了传输质量对信道波动的适应性。然而,作为一种全新的通信方案,HDA传输在理论和实际应用中,都还有不少问题与挑战需要解决。其中一个重要的问题就是功率分配问题。由于信源被分成数字、模拟两部分,二者不论以何种形式被发送,对链路资源都是竞争关系,因此两者之间的资源分配,将会对系统性能产生重要影响。本文针对HDA传输中的功率分配问题进行了研究。重点考虑了无线单跳通信中,重要性具有差异的信源的HDA传输;以及无线中继网络中的HDA传输这两种通信场景。在无线单跳通信中,由于整个信源包含多个重要性不同的子信源块,每个子信源对重建质量的影响程度不同,所以功率分配时要考虑块与块之间的差异。而每个子块内部,又需要对数模信号之间进行功率分配。因此这是一个联合的功率分配问题。考虑到实际通信环境中,发送端和接收端可能相距较远,二者无法直接通信或者信道质量太差,常常需要网络中其他设备作为中继进行协作通信。因此在本文中,我们还将通信场景扩展到无线中继网络(Wireless Relay Network,WRN)中。在WRN中,有大量研究表明,总功率一定时,合理地分配源和中继之间的发送功率,能够显着提高系统性能。现有的少量的将HDA应用在WRN中的研究,也都只简单考虑了数模信号之间的功率分配。然而,这两个维度的功率分配,都会对最终的失真性能带来很大影响。本文主要贡献可以总结为以下几个方面。1)本文针对无线单跳通信中,重要性具有差异的信源的HDA传输中的功率分配问题进行了深入的研究。考虑到实际通信中信源数据可能包含各种重要性不同的部分,如视频中的高频和低频系数,本文将信源建模成包含多个单高斯信源块的多高斯信源,以各块方差大小,代表其重要性。在衰落信道条件下,以最小化端到端的失真为目标,将HDA传输中的联合功率分配问题建模成一个凸问题,并提出了相应的算法解决。通过仿真验证了我们提出的方案的有效性。2)本文首次在WRN中将源-中继以及数字-模拟两个维度的功率分配进行了联合考虑。针对放大转发(Amplify-and-forward, AF)中继网络中的联合功率分配问题,我们建立了端到端的失真模型,经过分析我们发现最小化失真问题可以通过求解一个凸问题来解决,并成功给出了其解析解。仿真结果显示,在不同的信道条件下,本文提出的联合功率分配方案的失真性能明显优于其他方案。3)本文还考虑了解码转发(Decode-and-forward, DF)中继网络中HDA传输的联合功率问题。由于DF中继需要对接收信号进行解码并重新编码,其联合功率分配问题更加复杂。我们根据S-R以及S-D信道质量的相对好坏,将优化问题分成两种情况。在每种情况下,联合功率分配问题被建模成一个非线性分数优化问题。通过引入一个非负参数,将目标函数转化为多项式形式。然后通过Dinkelbach's Method对问题进行迭代求解,从而给出了最优的联合功率分配方案。同样地,我们通过仿真验证了方案的有效性。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2016-05-01)

数模混合技术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

窄带载波通信(BPLC)已大范围应用于电力用采系统中,鉴于技术应用瓶颈逐步被高速载波通信(HPLC)技术所替代;中短距离无线技术方面,较成熟的微功率无线技术也将被230M无线专网所替代。国网公司想逐步建设一张具有决策权的电力无线专网将无线技术在电力通信技术应用中提升为重要的位置。无线专网LTE技术具备长短距离通信特性,电力本地通信也应充分利用即将建设的专网资源。因此本文提出一种以HPLC为主,无线专网为辅的混合组网模型应用于电力用采系统本地通信中,并设计了2种可选方案,通信方式灵活,性能参数有所保障,更加适应用采系统通信需求。深入研究了混合组网模型涉及到的相关关键技术,从底层实现上提出了技术的优越性和先进性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

数模混合技术论文参考文献

[1].王一捷.柔性直流输电技术数模混合仿真功率接口算法研究[D].东北电力大学.2019

[2].林大朋,毛珊珊,武占侠,陆欣,王春.HPLC与无线双模混合组网关键技术研究[C].第叁届智能电网会议论文集.2018

[3].董鹏,朱艺颖,郭强,张剑云,胡涛.基于HYPERSIM的直流输电系统数模混合仿真接口技术研究[J].电网技术.2018

[4].刘锐.基于数模混合加扰和去扰的数据采集技术研究[D].西安电子科技大学.2018

[5].王勇.基于数模混合架构的波束赋形技术研究[D].电子科技大学.2018

[6].缪立耀.Ku波段数模混合结构频率合成器关键技术研究[D].西安电子科技大学.2018

[7].江俊.光电混合数模转换关键技术研究[D].电子科技大学.2018

[8].徐海宁,张秀峰,韩磊,马勋,程林.智能配电网数模混合仿真技术研究[J].电工技术.2018

[9].毛波静,罗强,何湘宁,覃向阳,王翀.多模混合通信技术研究及应用[J].电子技术与软件工程.2016

[10].孔鑫柱.无线数模混合传输中功率分配优化技术研究[D].中国科学技术大学.2016

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数模混合技术论文-王一捷
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