CN111478711B - 一种接收机及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种接收机及通信设备，该接收机包括第一通路和第二通路，第一通路用于接收射频信号，并根据射频信号而生成基带信号，射频信号包括有用信号和至少两个干扰信号，而基带信号包括至少两个干扰信号间的差频信号；第二通路用于接收射频信号，并根据控制信号而确定是否对第二通路接收到的射频信号进行衰减，以减小第二通路中干扰信号的信号强度，控制信号根据第一通路所生成的基带信号的信号强度而确定。通过上述方式，本申请能够提高接收机的二阶互调截点，增强抗干扰能力，同时降低对接收机的灵敏度的影响。

Description

一种接收机及通信设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种接收机及通信设备。

背景技术

在现代接收机中，零中频(ZIF，Zero Intermediate Frequency)架构拥有很多优势，比如高集成度、低成本和更简单的电路结构。即便如此，它仍然存在一些严重问题，其中，抗干扰能力差是阻碍大规模应用此类架构接收机的一大因素。更具体地讲，对于带内存在类似双音的干扰，由于零中频接收机固有的结构，会在基带产生低频干扰信号。

本申请的发明人在长期研发中发现，现有技术中可以采用直接在混频器前加入衰减器的方案，该方案通过直接在混频器之前(低噪声放大器之前或之后)加入衰减器来提高二阶互调截点(IP2，Second-order Input Intercept Point)指标；不足之处是降低了系统的灵敏度，在有用信号较弱时会严重影响通信质量。此外，还可以利用如图1所示的技术方案，通过第二条信号通路补偿主信号，第二条信号通路产生了一个补偿信号，将一个校准信号叠加到主信号上，从而消除掉基带的干扰；该技术的不足之处是需要动态调节可调增益放大器(VGA，Variable Gain Amplifier)的参数使得校准信号实时有效，这样会耗费大量的资源并且对数字信号处理(DSP，Digital Signal Processing)的运算能力要求也更高。另外控制算法的实现也有较大的难度，不好的算法会对抗干扰性能产生极大影响。

发明内容

本申请主要解决的问题是提供一种接收机及通信设备，能够提高接收机的二阶互调截点，增强抗干扰能力，同时降低对接收机的灵敏度的影响。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是提供一种接收机，该接收机包括：第一通路和第二通路，第一通路用于接收射频信号，并根据射频信号而生成第一基带信号；其中，射频信号包括有用信号和至少两个干扰信号，而第一基带信号包括至少两个干扰信号间的差频信号；第二通路用于接收射频信号，并根据控制信号而确定是否对第二通路接收到的射频信号进行衰减，以减小第二通路中干扰信号的信号强度，其中，控制信号根据第一通路所生成的第一基带信号的信号强度而确定。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是提供一种通信设备，该通讯设备包括互相连接的发射机与接收机，发射机用于根据基带信号生成射频信号，并发射出去，接收机用于接收射频信号，并对射频信号进行处理，以得到基带信号，其中，接收机为上述的接收机。

通过上述方案，本申请的有益效果是：本申请的接收机至少包括第一通路和第二通路，第一通路和第二通路均接收射频信号，第一通路能够根据射频信号而生成第一基带信号，该第一基带信号用于为控制信号的生成提供基础，第二通路能够根据控制信号而确定是否对第二通路接收到的射频信号进行衰减，以减小第二通路中干扰信号的信号强度，从而提高接收机的二阶互调截点，增强抗干扰能力，同时降低对接收机的灵敏度的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是现有技术中补偿二阶失真的结构示意图；

图2是本申请提供的接收机一实施例的结构示意图；

图3是本申请提供的接收机一实施例中信号的波形示意图；

图4是本申请提供的接收机另一实施例的结构示意图；

图5是本申请提供的接收机又一实施例的结构示意图；

图6是本申请提供的通信设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图2，图2是本申请提供的接收机一实施例的结构示意图，该接收机包括：第一通路21和第二通路22。

第一通路21用于接收射频信号，并根据射频信号而生成第一基带信号；其中，射频信号包括有用信号和至少两个干扰信号，而第一基带信号包括至少两个干扰信号间的差频信号。

为了判断是否需要对第二通路22接收到的射频信号进行衰减，以减少干扰信号对有用信号的影响，第一通路21在接收到射频信号后，对射频信号进行处理，生成第一基带信号。

当两个与期望射频信号的频率十分接近的干扰信号输入第二通路22时，由于第二通路22中各器件的非线性会产生许多组合频率分量，除了有可能落在第二通路22频带内的频率分量外，还可能产生比较靠近基带信号的信号，这些组合频率是由非线性器件(图中未示出)的二次方项产生的；其中，该期望射频信号在进行下变频后，变成有用基带信号。

例如，期望射频信号的频率为f1，干扰信号的频率分别为f2和f3，假设f1<f2<f3，则经过非线性器件后可能产生的频率包括：f1、f2、f3、(f3-f2)、(f2-f1)或(f3-f1)等等，其中(f3-f2)、(f2-f1)以及(f3-f1)会比较接有用基带信号的频率，落在有用基带信号的频带内，无法利用滤波器将其滤除，如图3所示。

由于对射频信号进行衰减会影响接收机的接收灵敏度，因而为了降低干扰信号的影响，同时降低进行衰减对接收机的灵敏度造成的影响，对第二通路22中的射频信号进行适应性衰减，以平衡二阶互调截点与灵敏度。

第二通路22用于接收射频信号，并根据控制信号而确定是否对第二通路22接收到的射频信号进行衰减，以减小第二通路22中干扰信号的信号强度；其中，控制信号根据第一通路21所生成的第一基带信号的信号强度而确定。

第一基带信号的信号强度可用于产生控制信号，在第一基带信号的信号强度较小时，由于干扰较低，因而可以不产生控制信号；在第一基带信号的信号强度较大时，干扰信号对有用信号的干扰较大，可能使得有用信号失真比较严重，因而需要控制射频信号的衰减值，对射频信号进行不同程度的衰减，以减小第二通路22输出的信号中干扰信号的信号强度。

本申请的接收机至少包括：第一通路21和第二通路22，第一通路21和第二通路22均接收射频信号，第一通路21能够根据射频信号而生成第一基带信号，该第一基带信号用于为控制信号的生成提供基础，第二通路22能够根据控制信号而确定是否对第二通路22接收到的射频信号进行衰减，以减小第二通路22中干扰信号的信号强度，从而提高接收机的二阶互调截点，增强抗干扰能力，同时降低对接收机的灵敏度的影响。

参阅图4，图4是本申请提供的接收机另一实施例的结构示意图，该接收机包括：第一通路41、第二通路42、天线43、控制器44以及数字信号处理器45。

第一通路41用于接收射频信号，并根据射频信号而生成第一基带信号；其中，射频信号包括有用信号和至少两个干扰信号，第一基带信号包括至少两个干扰信号间的差频信号。

进一步地，该第一通路41包括：非线性器件411、滤波器412、第一放大器413以及第一模数转换器414。

非线性器件411用于对射频信号中的信号进行混频处理，从而得到期望射频信号、干扰信号、期望射频信号的倍频信号、干扰信号的倍频信号、期望射频信号与干扰信号的差频信号、干扰信号之间的差频信号等。

滤波器412与非线性器件411连接，其用于对非线性器件411输出的信号进行滤波，以得到第一基带信号；具体地，该滤波器412可以为低通滤波器412，其用于将非线性器件411输出的信号中的高频分量滤除，从而得到第一基带信号。

第一放大器413与滤波器412连接，其用于对第一基带信号进行放大，该第一放大器413可以为运算放大器。

第一模数转换器414与第一放大器413连接，其用于将放大后的第一基带信号转换成第一数字基带信号，并将第一数字基带信号输入数字信号处理器45，使得数字信号处理器45得到第一数字基带信号的信号强度。

第二通路42用于接收射频信号，并根据控制信号而确定是否对第二通路42接收到的射频信号进行衰减，以减小第二通路42中干扰信号的信号强度，其中，控制信号根据第一通路41所生成的第一基带信号的信号强度而确定。

进一步地，该第二通路42包括：衰减电路421、零中频芯片422以及第二放大器423。

衰减电路421用于对射频信号进行衰减；在一具体的实施例中，该衰减电路421包括第一衰减器4211和第二衰减器4212，第一衰减器4211与天线43连接，第二衰减器4212与零中频芯片422连接；第一衰减器4211对灵敏度的影响比第二衰减器4212大。

零中频芯片422与衰减电路421连接，其用于接收衰减后的射频信号并对射频信号进行直接下变频，以得到第二基带信号。

进一步地，该零中频芯片422包括互相连接的混频器和第二模数转换器(图中未示出)，混频器用于对第二放大器423输出的信号以及本地振荡信号进行混频，以得到第二基带信号，第二模数转换器用于将第二基带信号转化成第二数字基带信号，并将第二数字基带信号输入至数字信号处理器45；该零中频芯片422还可以包括压控振荡器(图中未示出)，该压控振荡器与混频器连接，其用于产生本地振荡信号。

天线43与衰减电路421连接，用于接收射频信号；第二放大器423的输入端与第一衰减器4211连接，第二放大器423的输出端与第二衰减器4212连接，用于对射频信号进行放大。

数字信号处理器45用于获取第一数字基带信号和第二数字基带信号的信号强度，并将此信号强度输入至控制器44，以使得控制器44根据第一数字基带信号和第二数字基带信号的信号强度，来判断是否调整第一衰减器4211和第二衰减器4212的衰减倍数。

控制器44分别与数字信号处理器45、零中频芯片422以及衰减电路421连接，其用于根据第一通路41的信号强度和第二通路42的信号强度，生成控制信号，以调整衰减电路421的衰减倍数。

其中，第一通路41的信号强度为第一模数转换器414输出的信号强度，第二通路42的信号强度为零中频芯片422输出的信号强度。

继续参阅图4，第二通路42还包括第一陷波器424和第二陷波器425，第一陷波器424分别与第一衰减器4211以及第二放大器423连接，其用于对第一衰减器4211输出的信号进行滤波，并将滤波后的信号输入至第二放大器423；第二陷波器425分别与第二衰减器4212以及第二放大器423连接，其用于对第二放大器423输出的信号进行滤波，并将滤波后的信号输入至第二衰减器4212。

进一步地，第一衰减器4211和第二衰减器4212的衰减倍数与衰减电路421的初始衰减倍数、第一通路41的信号强度以及第二通路42的信号强度相关。

在一具体的实施例中，当衰减电路421的初始衰减倍数为预设衰减倍数时，该预设衰减倍数可以为1，即衰减电路421对射频信号无衰减，输入衰减电路421的信号与衰减电路421输出的信号相同；控制器44在判断到第一通路41的信号强度小于第一信号强度时，表明干扰信号的信号强度不大，控制器44可以不产生控制信号或者产生控制当前衰减倍数不变的控制信号，从而保持衰减电路421的衰减倍数不变。

控制器44在判断到第一通路41的信号强度大于第一信号强度时，判断第二通路42的信号强度是否大于第二信号强度，若第二通路42的信号强度小于第二信号强度，则保持衰减电路421的衰减倍数不变；若第二通路42的信号强度大于第二信号强度，则判断第二通路42的信号强度是否大于第三信号强度；若第二通路42的信号强度大于第三信号强度，控制器44产生控制信号，以将第一衰减器4211和第二衰减器4212的衰减倍数分别调整为第一衰减倍数和第二衰减倍数，此时干扰信号的信号强度较大，则控制器44通过控制信号来调整第二通路42的衰减倍数，使得干扰信号的信号强度减小，降低干扰信号对有用信号的影响；若第二通路42的信号强度小于第三信号强度，则控制器44产生控制信号，以将第二衰减器4212的衰减倍数调整为第二衰减倍数。

其中，第一衰减倍数和第二衰减倍数大于预设衰减倍数，第二信号强度小于第三信号强度。

在另一具体的实施例中，当第一衰减器4211和第二衰减器4212的初始衰减倍数分别为预设衰减倍数和第二衰减倍数时，控制器44在判断到第一通路41的信号强度小于第四信号强度时，产生控制信号，以将第二衰减器4212的衰减倍数调整为预设衰减倍数；其中，第四信号强度小于第一信号强度。

控制器44在判断到第一通路41的信号强度大于第四信号强度时，判断第二通路42的信号强度是否大于第二信号强度，若第二通路42的信号强度小于第二信号强度，则产生控制信号，以将第二衰减器4212的衰减倍数调整为预设衰减倍数；若第二通路42的信号强度大于第二信号强度，则判断第二通路42的信号强度是否大于第三信号强度；若第二通路42的信号强度小于第三信号强度，则保持第一衰减器4211和第二衰减器4212的衰减倍数不变；若第二通路42的信号强度大于第三信号强度，则控制器44产生控制信号，以将第一衰减器4211的衰减倍数调整为第一衰减倍数。

在其他具体的实施例中，当第一衰减器4211和第二衰减器4212的初始衰减倍数分别为第一衰减倍数和第二衰减倍数时，控制器44在判断到第一通路41的信号强度小于第四信号强度时，产生控制信号，以将第一衰减器4211和第二衰减器4212的衰减倍数调整为预设衰减倍数。

控制器44在判断到第一通路41的信号强度大于第四信号强度时，判断第二通路42的信号强度是否大于第二信号强度，若第二通路42的信号强度小于第二信号强度时，则控制器44产生控制信号，以将第一衰减器4211和第二衰减器4212的衰减倍数分别调整为预设衰减倍数；若第二通路42的信号强度大于第二信号强度，则判断第二通路42的信号强度是否大于第三信号强度；若第二通路42的信号强度小于第三信号强度，则保持第一衰减器4211和第二衰减器4212的衰减倍数不变；若第二通路42的信号强度大于第三信号强度，则控制器44产生控制信号，以将第一衰减器4211的衰减倍数调整为预设衰减倍数。

参阅图5，接收机还可以包括开关426，开关426分别与衰减电路421以及控制器44连接，其用于在接收到控制器44发送的控制信号时，导通衰减电路421与零中频芯片422之间的通路，以便于控制第一衰减器4211和第二衰减器4212的开关甚至衰减量，从而在有干扰的情况下提高二阶互调截点指标并且在正常情况下不会影响系统的灵敏度。

进一步地，该开关426包括：第一开关4261和第二开关4262。

第一开关4261包括输入端、第一输出端以及第二输出端，输入端、第一输出端以及第二输出端分别与天线43、第一衰减器4211以及第二放大器423的输入端连接，其用于在接收到控制信号时，导通天线43与第一衰减器4211之间的通路，在未接收到控制信号时，导通天线43与第二放大器423之间的通路。

第二开关4262包括输入端、第一输出端以及第二输出端，输入端、第一输出端以及第二输出端分别与第二放大器423的输出端、第二衰减器4212以及零中频芯片422连接，其用于在接收到控制信号时，导通第二放大器423与第二衰减器4212之间的通路，在未接收到控制信号时，导通第二放大器423与零中频芯片422之间的通路。

此外，可以利用上述的控制信号来自动控制衰减电路421，可以每隔一定时间探测一次(例如一秒)，以确定是否需要调整衰减电路421；另外在抗干扰模式下，用户可以根据实际使用环境来强制开启任意衰减器或者强制关闭所有衰减器。

通过在混频器之前设置衰减电路421，并结合两条通路的信号强度来控制衰减电路421的工作与否；解决了零中频接收机中二阶互调截点指标较差的问题，明显提高了其抗干扰能力，并且降低了对灵敏度的影响；与现有技术相比，本申请可以很好地平衡二阶互调截点与灵敏度，并且消耗更少的资源，降低产品开发成本，实现的难度也更低，更易于应用在产品中。

参阅图6，图6是本申请提供的通信设备一实施例的结构示意图，该通信设备包括互相连接的发射机61与接收机62，发射机61用于根据基带信号生成射频信号，并发射出去；接收机62用于接收射频信号，并对射频信号进行处理，以得到基带信号，其中，接收机62为上述实施例中的接收机。

以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种接收机，其特征在于，包括：

第一通路，用于接收射频信号，并根据所述射频信号而生成第一基带信号；其中，所述射频信号包括有用信号和至少两个干扰信号，而所述第一基带信号包括所述至少两个干扰信号间的差频信号；

第二通路，用于接收所述射频信号，并根据控制信号而确定是否对所述第二通路接收到的所述射频信号进行衰减，以减小所述第二通路中所述干扰信号的信号强度，其中，所述第二通路包括用于对所述射频信号进行衰减的衰减电路；

控制器，用于根据所述第一通路的信号强度和所述第二通路的信号强度，生成所述控制信号，以调整所述衰减电路的衰减倍数，其中，在所述第一通路的信号强度大于第一信号强度且所述第二通路的信号强度大于第三信号强度时，所述控制器产生所述控制信号。

2.根据权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述第一通路包括：

非线性器件，用于对所述射频信号中的信号进行混频处理；

滤波器，与所述非线性器件连接，用于对所述非线性器件输出的信号进行滤波，以得到所述第一基带信号；

第一放大器，与所述滤波器连接，用于对所述第一基带信号进行放大；

第一模数转换器，与所述第一放大器连接，用于将放大后的所述第一基带信号转换成第一数字基带信号。

3.根据权利要求1所述的接收机，其特征在于，所述第二通路还包括：

零中频芯片，与所述衰减电路连接，用于接收衰减后的所述射频信号并对所述射频信号进行直接下变频，以得到第二基带信号。

4.根据权利要求3所述的接收机，其特征在于，

所述接收机还包括天线，所述天线与所述衰减电路连接，用于接收所述射频信号；

所述衰减电路包括第一衰减器和第二衰减器，所述第一衰减器与所述天线连接，所述第二衰减器与所述零中频芯片连接；

所述第二通路还包括第二放大器，所述第二放大器的输入端与所述第一衰减器连接，所述第二放大器的输出端与所述第二衰减器连接，用于对所述射频信号进行放大。

5.根据权利要求4所述的接收机，其特征在于，

所述接收机还包括数字信号处理器，所述控制器分别与所述数字信号处理器、所述零中频芯片以及所述衰减电路连接；

其中，所述第一通路的信号强度为第一模数转换器输出的信号强度，所述第二通路的信号强度为所述零中频芯片输出的信号强度。

6.根据权利要求5所述的接收机，其特征在于，

所述衰减电路的初始衰减倍数为预设衰减倍数，所述控制器在判断到所述第一通路的信号强度小于第一信号强度时，保持所述衰减电路的衰减倍数不变；

所述控制器在判断到所述第一通路的信号强度大于所述第一信号强度时，判断所述第二通路的信号强度是否大于第二信号强度，若所述第二通路的信号强度小于所述第二信号强度，则保持所述衰减电路的衰减倍数不变；若所述第二通路的信号强度大于所述第二信号强度，则判断所述第二通路的信号强度是否大于第三信号强度；若所述第二通路的信号强度大于所述第三信号强度，所述控制器产生所述控制信号，以将所述第一衰减器和所述第二衰减器的衰减倍数分别调整为第一衰减倍数和第二衰减倍数；若所述第二通路的信号强度小于所述第三信号强度，所述控制器产生所述控制信号，以将所述第二衰减器的衰减倍数调整为所述第二衰减倍数；

其中，所述第一衰减倍数和所述第二衰减倍数大于所述预设衰减倍数，所述第二信号强度小于所述第三信号强度。

7.根据权利要求5所述的接收机，其特征在于，

所述第一衰减器和所述第二衰减器的初始衰减倍数分别为预设衰减倍数和第二衰减倍数，所述控制器在判断到所述第一通路的信号强度小于第四信号强度时，产生所述控制信号，以将所述第二衰减器的衰减倍数调整为所述预设衰减倍数；其中，所述第四信号强度小于第一信号强度；

所述控制器在判断到所述第一通路的信号强度大于所述第四信号强度时，判断所述第二通路的信号强度是否大于第二信号强度，若所述第二通路的信号强度小于所述第二信号强度，则产生所述控制信号，以将所述第二衰减器的衰减倍数调整为所述预设衰减倍数；若所述第二通路的信号强度大于所述第二信号强度，则判断所述第二通路的信号强度是否大于第三信号强度；若所述第二通路的信号强度小于所述第三信号强度，则保持所述第一衰减器和所述第二衰减器的衰减倍数不变；若所述第二通路的信号强度大于所述第三信号强度，所述控制器产生所述控制信号，以将所述第一衰减器的衰减倍数调整为第一衰减倍数。

8.根据权利要求5所述的接收机，其特征在于，

所述第一衰减器和所述第二衰减器的初始衰减倍数分别为第一衰减倍数和第二衰减倍数，所述控制器在判断到所述第一通路的信号强度小于第四信号强度时，产生所述控制信号，以将所述第一衰减器和所述第二衰减器的衰减倍数调整为预设衰减倍数；

所述控制器在判断到所述第一通路的信号强度大于所述第四信号强度时，判断所述第二通路的信号强度是否大于第二信号强度，若所述第二通路的信号强度小于所述第二信号强度时，则所述控制器产生所述控制信号，以将所述第一衰减器和所述第二衰减器的衰减倍数分别调整为所述预设衰减倍数；若所述第二通路的信号强度大于所述第二信号强度，则判断所述第二通路的信号强度是否大于第三信号强度；若所述第二通路的信号强度小于所述第三信号强度，则保持所述第一衰减器和所述第二衰减器的衰减倍数不变；若所述第二通路的信号强度大于所述第三信号强度，则所述控制器产生所述控制信号，以将所述第一衰减器的衰减倍数调整为所述预设衰减倍数。

9.根据权利要求5所述的接收机，其特征在于，

开关，分别与所述衰减电路以及所述控制器连接，用于在接收到所述控制器发送的所述控制信号时，导通所述衰减电路与所述零中频芯片之间的通路。

10.根据权利要求9所述的接收机，其特征在于，所述开关包括：

第一开关，其包括输入端、第一输出端以及第二输出端，其中，所述输入端、所述第一输出端以及所述第二输出端分别与所述天线、所述第一衰减器以及所述第二放大器的输入端连接，用于在接收到所述控制信号时，导通所述天线与所述第一衰减器之间的通路，在未接收到所述控制信号时，导通所述天线与所述第二放大器之间的通路；

第二开关，其包括输入端、第一输出端以及第二输出端，其中，所述输入端、所述第一输出端以及所述第二输出端分别与所述第二放大器的输出端、所述第二衰减器以及所述零中频芯片连接，用于在接收到所述控制信号时，导通所述第二放大器与所述第二衰减器之间的通路，在未接收到所述控制信号时，导通所述第二放大器与所述零中频芯片之间的通路。

11.根据权利要求5所述的接收机，其特征在于，

所述零中频芯片包括互相连接的混频器和第二模数转换器，所述混频器用于对所述第二放大器输出的信号以及本地振荡信号进行混频，以得到所述第二基带信号，所述第二模数转换器用于将所述第二基带信号转化成第二数字基带信号，并将所述第二数字基带信号输入至所述数字信号处理器。

12.根据权利要求4所述的接收机，其特征在于，

所述第二通路还包括第一陷波器和第二陷波器，所述第一陷波器分别与所述第一衰减器以及所述第二放大器连接，用于对所述第一衰减器输出的信号进行滤波，并将滤波后的信号输入至所述第二放大器；所述第二陷波器分别与所述第二衰减器以及所述第二放大器连接，用于对所述第二放大器输出的信号进行滤波，并将滤波后的信号输入至所述第二衰减器。

13.一种通信设备，其特征在于，包括互相连接的发射机与接收机，所述发射机用于根据基带信号生成射频信号，并发射出去，所述接收机用于接收所述射频信号，并对所述射频信号进行处理，以得到所述基带信号，其中，所述接收机为权利要求1-12任一项所述的接收机。

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