JPH0548453A - Frequency synthesizer - Google Patents
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- JPH0548453A JPH0548453A JP3205957A JP20595791A JPH0548453A JP H0548453 A JPH0548453 A JP H0548453A JP 3205957 A JP3205957 A JP 3205957A JP 20595791 A JP20595791 A JP 20595791A JP H0548453 A JPH0548453 A JP H0548453A
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- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/18—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
- H03L7/1806—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop the frequency divider comprising a phase accumulator generating the frequency divided signal
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、無線通信機の局部発
振器等に使用される周波数シンセサイザに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency synthesizer used for a local oscillator of a wireless communication device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の無線通信の分野において、例えば
TDMA(時分割多元接続)方式や間欠送受信方式を採
用する場合に、これらの方式に使用する周波数シンセサ
イザは、目的とする周波数に同期するまでの時間が短い
こと、また小さな電力で動作すること等が要望されてい
る。2. Description of the Related Art In the field of conventional wireless communication, for example, when a TDMA (time division multiple access) system or an intermittent transmission / reception system is adopted, a frequency synthesizer used in these systems is used until it synchronizes with a target frequency. There is a demand for a short period of time, operation with a small amount of power, and the like.
【0003】図5は、例えば特開昭63−296522
号公報に開示された、従来のダイレクト・ディジタル・
シンセサイザ(DDSと略称する)を使用した位相同期
ループ(PLLと略称する)周波数シンセサイザ(DD
S−PLL周波数シンセサイザと略称する)の構成を示
すブロック図である。図において、2はデータ入力回
路、3はフェーズアキュムレータ、4はROM、5はD
/Aコンバータ、6は基準発振器、8は位相比較器、9
はループフィルタ、10は電圧制御発振器、11は分周
器、12はローパスフィルタ、13はDDSである。FIG. 5 shows, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-296522.
The conventional direct digital
Phase locked loop (abbreviated as PLL) using synthesizer (abbreviated as DDS) Frequency synthesizer (DD)
3 is a block diagram showing a configuration of an S-PLL frequency synthesizer). In the figure, 2 is a data input circuit, 3 is a phase accumulator, 4 is a ROM, and 5 is a D.
/ A converter, 6 is a reference oscillator, 8 is a phase comparator, 9
Is a loop filter, 10 is a voltage controlled oscillator, 11 is a frequency divider, 12 is a low-pass filter, and 13 is a DDS.
【0004】図6は図5のDDS−PLL周波数シンセ
サイザにおけるDDSが発生する基準周波数の周波数ス
ペクトルとローパスフィルタのローパスフィルタ特性と
の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the frequency spectrum of the reference frequency generated by the DDS and the low-pass filter characteristic of the low-pass filter in the DDS-PLL frequency synthesizer of FIG.
【0005】次に、上記従来のDDS−PLL周波数シ
ンセサイザの動作について説明する。基準発振器6はク
ロック周波数fc を発生している。フェーズアキュムレ
ータ3はビット長Lのカウンタであり、データ入力回路
2からの周波数データK(ワード長L)を基準発振器6
が発生するクロック周波数fcの1/fcごとに積算す
る。このフェーズアキュムレータ3により積算した値は
アドレスとしてROM4に与えられ、このROM4は正
弦波の波形データを出力する。この波形データをD/A
コンバータ5により周波数fDAのアナログ波形に変換
し、ついでローパスフィルタ12により高調波を除去し
て基準周波数fref とする。分周期11は電圧制御発振
器10の出力を整数Nで分周して周波数fD の分周器出
力を生成する。位相比較器8は分周器11の分周器出力
の周波数fDと基準周波数frefとの位相を比較し、それ
に比例する電圧を位相比較信号として出力する。ループ
フィルタ9は位相比較器8からの位相比較信号の低域成
分を取り出し、これを周波数制御電圧として電圧制御発
振器10に与え、この電圧制御発振器10の発振周波数
を変化させ、これにより分周器11の分周器出力の周波
数fD の位相を変化させるようにしている。このように
してPLLは構成されている。Next, the operation of the conventional DDS-PLL frequency synthesizer will be described. The reference oscillator 6 generates a clock frequency f c . The phase accumulator 3 is a counter having a bit length L, and uses the frequency data K (word length L) from the data input circuit 2 as a reference oscillator 6.
There integrating every 1 / f c of the generated clock frequency f c. The value accumulated by the phase accumulator 3 is given to the ROM 4 as an address, and the ROM 4 outputs sine wave waveform data. This waveform data is D / A
The converter 5 converts the analog waveform of the frequency f DA , and then the low pass filter 12 removes harmonics to obtain the reference frequency f ref . The division cycle 11 divides the output of the voltage controlled oscillator 10 by an integer N to generate a frequency divider output having a frequency f D. The phase comparator 8 compares the frequency f D of the frequency divider output of the frequency divider 11 with the phase of the reference frequency f ref, and outputs a voltage proportional thereto as a phase comparison signal. The loop filter 9 takes out the low-frequency component of the phase comparison signal from the phase comparator 8, supplies this to the voltage control oscillator 10 as a frequency control voltage, changes the oscillation frequency of the voltage control oscillator 10, and thereby the frequency divider. The frequency f D of the frequency divider output of 11 is changed in phase. The PLL is constructed in this way.
【0006】この時、従来のDDS−PLL周波数シン
セサイザが発生する出力周波数fou tはDDS13が発
生する周波数、すなわち基準周波数frefのN倍とな
り、出力周波数foutは フェーズアキュムレータ3のレ
ジスタ長Lと周波数データKから次の式に示されるよう
に決めることができる。 fout=fc・N・K/2L [0006] At this time, the output frequency f ou t is frequency DDS13 is generated conventional DDS-PLL frequency synthesizer is generated, i.e. becomes N times the reference frequency f ref, the output frequency f out is the register length of the phase accumulator 3 L And the frequency data K can be determined as shown in the following equation. f out = f c · N · K / 2 L
【0007】通常のPLLとは異なりチャネル間隔にと
らわれることなく、基準周波数fre fを高く設定するこ
とができる。そのために、ループの固有周波数ωnを高
くすることが可能となり、ループの動作を高速にするこ
とができるので、目的の周波数に高速で同期することが
可能となる。[0007] Without being bound by channel spacing Unlike normal PLL, the reference frequency f re f high it can be set. Therefore, the natural frequency ω n of the loop can be increased, and the operation of the loop can be speeded up, so that the target frequency can be synchronized at high speed.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のDDS
−PLL周波数シンセサイザは以上のように構成されて
おり、ループを高速に動作させようとすると、DDS1
3が発生する周波数である基準周波数fref を高くしな
ければならない。それゆえに、基準発振器6が発生する
クロック周波数fcをDDS13が発生する基準周波数
frefと同等以上に高くする必要があるが、そのために
は高速なD/Aコンバータ5等を使用しなければなら
ず、その結果、DDS13が消費する電力は非常に大き
くなってしまうという問題点があった。DISCLOSURE OF THE INVENTION The conventional DDS described above
-The PLL frequency synthesizer is configured as described above, and when the loop is operated at high speed, the DDS1
The reference frequency f ref , which is the frequency at which 3 is generated, must be increased. Therefore, it is necessary to make the clock frequency f c generated by the reference oscillator 6 higher than or equal to the reference frequency f ref generated by the DDS 13, but for that purpose, the high-speed D / A converter 5 and the like must be used. As a result, there is a problem that the power consumed by the DDS 13 becomes very large.
【0009】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、基準周波数発生手段のD/Aコ
ンバータが発生する出力の高調波の一つを取り出して基
準周波数として使用することによって、D/Aコンバー
タの動作速度を抑えて消費する電力を小さくする周波数
シンセサイザを得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and one of the harmonics of the output generated by the D / A converter of the reference frequency generating means is extracted and used as the reference frequency. It is an object of the present invention to provide a frequency synthesizer that suppresses the operating speed of the D / A converter and reduces the power consumption.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明に係る周波数シ
ンセサイザは、基準周波数を発生する基準周波数発生手
段の構成をデータ入力回路からの周波数データを積算
し、その値をアドレスとしてROMに与えるフェーズア
キュムレータと、そのアドレスに従って記憶している波
形データをD/Aコンバータに与えるROMと、その波
形データをアナログ波形に変換するD/Aコンバータ
と、このD/Aコンバータが出力する高調波の中から基
準周波数として使用する周波数帯のみを取り出すバンド
パスフィルタとによって構成し、基準周波数発生手段が
発生する基準周波数を下げることなく、D/Aコンバー
タが発生する出力の周波数を下げるようにしたものであ
る。A frequency synthesizer according to the present invention is a phase accumulator which integrates frequency data from a data input circuit into a structure of a reference frequency generating means for generating a reference frequency and gives the value as an address to a ROM. A ROM for giving the waveform data stored according to the address to the D / A converter, a D / A converter for converting the waveform data into an analog waveform, and a reference among the harmonics output by the D / A converter. It is configured by a bandpass filter that extracts only the frequency band used as a frequency, and lowers the frequency of the output generated by the D / A converter without lowering the reference frequency generated by the reference frequency generating means.
【0011】この発明における周波数シンセサイザは、
基準周波数発生手段におけるD/Aコンバータが発生す
る出力の高調波の一つをバンドパスフィルタによって取
り出し、その取り出した周波数を基準周波数として使用
することにより、D/Aコンバータのクロック周波数を
低く抑えたまま高い周波数の基準周波数を得ることがで
き、これにより、周波数シンセサイザはその消費電力を
低く抑えたまま目的の周波数に高速で同期することがで
きる。The frequency synthesizer according to the present invention is
One of the harmonics of the output generated by the D / A converter in the reference frequency generating means is extracted by a bandpass filter, and the extracted frequency is used as the reference frequency, so that the clock frequency of the D / A converter is suppressed low. As it is, it is possible to obtain a high-frequency reference frequency, which allows the frequency synthesizer to synchronize with the target frequency at high speed while keeping the power consumption low.
【0012】[0012]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の実施例である周波数シンセサイ
ザの構成を示すブロック図である。図において、1は基
準周波数発生手段、2はデータ入力回路、3はフェーズ
アキュムレータ、4はROM、5はD/Aコンバータ、
6は基準発振器、7はバンドパスフィルタ、8は位相比
較器、9はループフィルタ、10は電圧制御発振器、1
1は分周期である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a frequency synthesizer which is an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a reference frequency generating means, 2 is a data input circuit, 3 is a phase accumulator, 4 is a ROM, 5 is a D / A converter,
6 is a reference oscillator, 7 is a band pass filter, 8 is a phase comparator, 9 is a loop filter, 10 is a voltage controlled oscillator, 1
1 is a minute cycle.
【0013】図2は図1の周波数シンセサイザにおける
D/Aコンバータの出力の周波数スペクトルを示す図、
図3は図1の周波数シンセサイザにおけるバンドパスフ
ィルタの周波数スペクトルを示す図、図4は図1の周波
数シンセサイザにおける基準周波数発生手段が発生する
基準周波数の周波数スペクトルを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the frequency spectrum of the output of the D / A converter in the frequency synthesizer of FIG.
3 is a diagram showing the frequency spectrum of the bandpass filter in the frequency synthesizer of FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram showing the frequency spectrum of the reference frequency generated by the reference frequency generating means in the frequency synthesizer of FIG.
【0014】次に、上記この発明の実施例である周波数
シンセサイザの動作について説明する。図1に示される
周波数シンセサイザにおいて、位相比較器8,ループフ
ィルタ9,電圧制御発振器10,分周期11は上記図5
に示される従来例のものと同等である。基準周波数発生
手段1は、データ入力回路2,基準発振器6,フェーズ
アキュムレータ3,ROM4,D/Aコンバータ5,バ
ンドパスフィルタ7とで構成されている。このうちで基
準発振器6,フェーズアキュムレータ3,ROM4,D
/Aコンバータ5は上記図5に示される従来例のものと
同等である。D/Aコンバータ5が出力するアナログ波
形の周波数fDAの周波数特性は図2に示されるようにな
る。従って周波数fDAの高調波を、図3に示されるよう
な帯域幅Bの周波数特性を持つバンドパスフィルタ7に
よって、図4に示されるように基準周波数frefとして
取り出し、この基準周波数frefを位相比較器8に入力
し、この位相比較器8にて基準周波数frefと分周器1
1の分周器出力の周波数fDとの位相を比較し、それに
比例する電圧を位相比較信号として位相比較器8より出
力しており、これにより上記PLLを構成するようにし
ている。Next, the operation of the frequency synthesizer according to the embodiment of the present invention will be described. In the frequency synthesizer shown in FIG. 1, the phase comparator 8, the loop filter 9, the voltage controlled oscillator 10, and the division period 11 are the same as those shown in FIG.
It is equivalent to the conventional example shown in FIG. The reference frequency generating means 1 comprises a data input circuit 2, a reference oscillator 6, a phase accumulator 3, a ROM 4, a D / A converter 5 and a bandpass filter 7. Of these, reference oscillator 6, phase accumulator 3, ROM 4, D
The A / A converter 5 is equivalent to the conventional example shown in FIG. The frequency characteristic of the frequency f DA of the analog waveform output by the D / A converter 5 is as shown in FIG. Thus harmonics of a frequency f DA, by the band-pass filter 7 having a frequency characteristic of the band width B, as shown in FIG. 3, taken out as a reference frequency f ref as shown in FIG. 4, the reference frequency f ref It is input to the phase comparator 8, and the reference frequency f ref and the frequency divider 1 are input by the phase comparator 8.
The phase of the frequency divider output of 1 is compared with the frequency f D, and a voltage proportional thereto is output from the phase comparator 8 as a phase comparison signal, whereby the PLL is configured.
【0015】ここで、周波数シンセサイザが発生する出
力周波数foutは次に示される式で表わされ、データ入
力回路2が出力すべき周波数データKが決まる。 fref=fc−fc・K/2L fout=(fc−fc・K/2L)・NHere, the output frequency f out generated by the frequency synthesizer is expressed by the following equation, and the frequency data K to be output by the data input circuit 2 is determined. f ref = f c −f c · K / 2 L f out = (f c −f c · K / 2 L ) · N
【0016】出力周波数foutの周波数の可変範囲幅を
△foutとする時に、基準周波数fre fの周波数を変化し
なければならない可変範囲幅を△frefとすると、 △fref=△fout/N となり、バンドパスフィルタ7の帯域幅Bも、 B=△fout/N となる。[0016] When the variable range width of the frequency of the output frequency f out △ f out, and a variable range width that must change the frequency of the reference frequency f re f △ and f ref, △ f ref = △ f out / N, and the bandwidth B of the bandpass filter 7 also becomes B = Δf out / N.
【0017】従って、上記図6に示されるように従来例
のDDS13が発生する基準周波数fref の周波数スペ
クトルとローパスフィルタ12のローパスフィルタ特性
との関係を考察した場合に、図6の図中から判断して、
この発明の周波数シンセサイザにおいて、上記従来例と
同じ基準周波数fref を発生するのにより低いクロック
周波数fcで良いことが分かる。Therefore, when considering the relationship between the frequency spectrum of the reference frequency f ref generated by the DDS 13 of the conventional example and the low-pass filter characteristic of the low-pass filter 12 as shown in FIG. Judge
It can be seen that in the frequency synthesizer of the present invention, it is possible to generate the same reference frequency f ref as in the above-mentioned conventional example at a lower clock frequency f c .
【0018】上述したように、この発明の周波数シンセ
サイザの基準周波数発生手段1は、D/Aコンバータ5
のクロック周波数fc よりも約2倍高い周波数の基準周
波数frefを得ることが可能となる。As described above, the reference frequency generating means 1 of the frequency synthesizer of the present invention is the D / A converter 5
It is possible to obtain a reference frequency f ref that is about twice as high as the clock frequency f c of
【0019】[0019]
【発明の効果】以上のように、この発明の周波数シンセ
サイザによれば、基準周波数を発生する基準周波数発生
手段の構成を、データ入力回路からの周波数データを積
算し、その値をアドレスとしてROMに与えるフェーズ
アキュムレータと、そのアドレスに従って記憶している
波形データをD/Aコンバータに与えるROMと、その
波形データをアナログ波形に変換するD/Aコンバータ
と、このD/Aコンバータが出力する高調波の中から基
準周波数として使用する周波数帯のみを取り出すバンド
パスフィルタとによって構成したので、バンドパスフィ
ルタを使用して基準周波数を発生させることにより、D
/Aコンバータのクロック周波数は基準周波数よりも低
い周波数を使用できるために、この種の従来例のものと
同じ基準周波数のクロック周波数よりもこの発明による
クロック周波数を低くすることができ、これにより、よ
り小さな電力で動作させることが可能で、かつ高速で動
作する周波数シンセサイザが得られるという優れた効果
を奏する。As described above, according to the frequency synthesizer of the present invention, the configuration of the reference frequency generating means for generating the reference frequency is such that the frequency data from the data input circuit is integrated and the value is stored in the ROM as an address. A phase accumulator to be given, a ROM for giving waveform data stored according to the address to the D / A converter, a D / A converter for converting the waveform data into an analog waveform, and a harmonic wave output by the D / A converter. Since it is configured by a bandpass filter that extracts only the frequency band used as the reference frequency from the inside, by generating the reference frequency using the bandpass filter, D
Since the clock frequency of the A / A converter can be lower than the reference frequency, the clock frequency according to the present invention can be made lower than the clock frequency of the same reference frequency as that of the conventional example of this kind. It is possible to obtain a frequency synthesizer that can be operated with smaller power and that operates at high speed.
【図1】この発明の実施例である周波数シンセサイザの
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a frequency synthesizer which is an embodiment of the present invention.
【図2】図1の周波数シンセサイザにおけるD/Aコン
バータの出力の周波数スペクトルを示す図である。2 is a diagram showing a frequency spectrum of an output of a D / A converter in the frequency synthesizer of FIG.
【図3】図1の周波数シンセサイザにおけるバンドパス
フィルタの周波数スペクトルを示す図である。3 is a diagram showing a frequency spectrum of a bandpass filter in the frequency synthesizer of FIG.
【図4】図1の周波数シンセサイザにおける基準周波数
発生手段が発生する基準周波数の周波数スペクトルを示
す図である。4 is a diagram showing a frequency spectrum of a reference frequency generated by a reference frequency generating means in the frequency synthesizer of FIG.
【図5】従来のDDS−PLL周波数シンセサイザの構
成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional DDS-PLL frequency synthesizer.
【図6】図5のDDS−PLL周波数シンセサイザにお
けるDDSが発生する基準周波数の周波数スペクトルと
ローパスフィルタのローパスフィルタ特性との関係を示
す図である。6 is a diagram showing a relationship between a frequency spectrum of a reference frequency generated by DDS and a low pass filter characteristic of a low pass filter in the DDS-PLL frequency synthesizer of FIG.
【符号の説明】 1 基準周波数発生手段 2 データ入力回路 3 フェーズアキュムレータ 4 ROM 5 D/Aコンバータ 6 基準発振器 7 バンドパスフィルタ 8 位相比較器 9 ループフィルタ 10 電圧制御発振器 11 分周器 12 ローパスフィルタ 13 DDS(ダイレクト・ディジタル・シンセサイ
ザ)[Description of Reference Signs] 1 reference frequency generating means 2 data input circuit 3 phase accumulator 4 ROM 5 D / A converter 6 reference oscillator 7 band pass filter 8 phase comparator 9 loop filter 10 voltage controlled oscillator 11 frequency divider 12 low pass filter 13 DDS (Direct Digital Synthesizer)
Claims (1)
段と、制御電圧に対応する周波数を出力する電圧制御発
振器と、この電圧制御発振器の出力を分周する分周器
と、この分周器の出力の位相と上記基準周波数発生手段
の出力の位相とを比較し、ループフィルタを通して上記
電圧制御発振器を制御する位相比較器とから構成された
周波数シンセサイザにおいて、 上記基準周波数発生手段は、データ入力回路と、基準発
振器と、この基準発振器の出力の周期に対応して上記デ
ータ入力回路からの周波数データを演算する演算回路
と、この演算回路による演算結果に基きあらかじめ記憶
している波形データを出力する記憶装置と、この記憶装
置の出力をアナログ波形に変換するD/Aコンバータ
と、このD/Aコンバータの出力のうちの高調波の出力
を取り出すバンドパスフィルタとによって構成したこと
を特徴とする周波数シンセサイザ。1. A reference frequency generating means for generating a reference frequency, a voltage controlled oscillator for outputting a frequency corresponding to a control voltage, a frequency divider for dividing the output of the voltage controlled oscillator, and a frequency divider for the frequency divider. A frequency synthesizer configured by comparing a phase of an output with a phase of an output of the reference frequency generating means, and a phase comparator controlling the voltage controlled oscillator through a loop filter, wherein the reference frequency generating means is a data input circuit. And a reference oscillator, an arithmetic circuit for arithmetically operating the frequency data from the data input circuit in correspondence with the cycle of the output of the reference oscillator, and outputting waveform data stored in advance based on the arithmetic result by the arithmetic circuit. Storage device, D / A converter for converting the output of the storage device into an analog waveform, and harmonics of the output of the D / A converter Frequency synthesizer, characterized by being configured by a band-pass filter for extracting an output.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3205957A JPH0548453A (en) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | Frequency synthesizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3205957A JPH0548453A (en) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | Frequency synthesizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0548453A true JPH0548453A (en) | 1993-02-26 |
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ID=16515507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3205957A Pending JPH0548453A (en) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | Frequency synthesizer |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0548453A (en) |
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