KR100320212B1 - Auto gain controller for digital television - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 티브이의 자동 이득제어 장치에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서는 이득 제어 기준 전압을 제작 단계에서 제작자에 의해 수동으로 모든 방송 채널에 대해서 한쪽으로 치우치지 않는 가장 적절한 이득으로 조정하게 되는데, 같은 채널의 신호에 대해서도 지역에 따라 신호의 세기등이 다르기 때문에 티브이가 판매된 해당 지역의 사용자에 의해서 다시 이득을 조정하거나, A/S 요원의 방문에 의해 조정해 주어야 하기 때문에 2차 부대비용이 발생하고 사용자에게 불편을 초래하게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 안테나를 통해 수신 된 신호 중 원하는 채널의 미약한 고주파 신호를 중간주파 신호로 변환하여 적절한 이득으로 증폭 출력하는 제1 이득 조정부와; 상기 제1 이득 조정부를 통해 출력된 중간주파 신호를 적절한 이득의 기저대역 신호로 증폭 출력하는 제2 이득 조정부와; 상기 제1,2 이득 조정부를 통해 이득 조정된 기저대역 신호를 에이디 변환하여 출력하는 에이디 변환부와; 상기 에이디 변환부를 통해 출력된 신호를 입력받아 왜곡의 보상 및 수신 채널에 따른 이득제어 정보를 참조하여 자동으로 이득 제어 신호를 출력하는 자동 이득제어신호 출력부와; 상기 자동 이득제어신호 출력부에서 출력된 이득제어신호를 아날로그로 변환하여 제1,2 이득 조정부로 출력하는 디에이 변환부를 포함하여 구성함으로써 제작시에 기준 이득을 조정하지 않아도 되므로 제작 시간이 절약되고 판매되는 지역에 따라 자동으로 이득이 조절되므로 이와 관련된 부대비용이 발생하지 않고 사용자에 편의를 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an automatic gain control device for a digital TV, and in the related art, the gain control reference voltage is adjusted to the most appropriate gain which is not biased to one side for all broadcasting channels manually by the producer in the manufacturing stage. Since the signal strength varies depending on the region for the signal of the same channel, the secondary supplementary cost may be increased because the gain must be adjusted again by the user of the region where the TV is sold or by the visit of an after-sales service agent. There was a problem that occurs and cause inconvenience to the user. Accordingly, the present invention includes a first gain adjusting unit for converting a weak high frequency signal of a desired channel among the signals received through the antenna into an intermediate frequency signal to amplify and output an appropriate gain; A second gain adjuster for amplifying and outputting the intermediate frequency signal outputted through the first gain adjuster into a baseband signal having an appropriate gain; An AD converter configured to perform AID conversion on the gain-adjusted baseband signal through the first and second gain adjusters; An automatic gain control signal output unit which receives the signal output through the AD converter and automatically outputs a gain control signal with reference to compensation of distortion and gain control information according to a reception channel; Including a die conversion unit for converting the gain control signal output from the automatic gain control signal output unit to analog and outputting the first and second gain adjustment units, it is not necessary to adjust the reference gain at the time of manufacture, saving production time and selling The gain is automatically adjusted according to the area to be used, so there is an effect of providing convenience to the user without incurring the associated costs.
Description
본 발명은 디지털 티브이의 자동 이득제어 장치에 관한 것으로, 특히 수신 채널에 따른 자동으로 이득이 조절될 수 있도록 하는 디지털 티브이의 자동 이득제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic gain control device for a digital TV, and more particularly, to an automatic gain control device for a digital TV, in which a gain can be automatically adjusted according to a reception channel.
일반적으로, 도로변에 가설된 안테나 근처에 자동차가 왕래하거나, 실내 안테나를 사용할 경우 안테나 근처에 사람이 지나가든가 또는, 다른 방송의 채널로 바꾸어 안테나에 유기되는 고주파 신호의 크기가 변화하면, 수신 신호의 크기 변화하여 화면이 고르지 못하고 동기가 틀어지기 쉽다.In general, when a vehicle travels near an antenna installed on a roadside, or when an indoor antenna is used, when a person passes near the antenna, or when the size of a high frequency signal induced by the antenna changes by changing to another broadcasting channel, Due to the change in size, the screen is uneven and the sync is likely to be out of sync.
따라서, 티브이에서는 상기와 같은 결함이 없도록 자동 이득제어 장치에 의해 신호가 클때는 자동으로 이득을 낮추고, 신호가 적을때는 자동으로 이득을 높여서 항상 일정한 출력이 나오도록 회로를 구성하게 된다.Therefore, in the TV, the automatic gain control device automatically lowers the gain when the signal is large and automatically increases the gain when the signal is small so that there is no defect as described above.
도1은 종래 아날로그 방식 자동 이득제어 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 안테나(10)를 통해 수신 된 신호 중 원하는 채널의 미약한 고주파 신호를 중간주파 신호로 변환하여 적절한 이득으로 증폭 출력하는 제1 이득 조정부(20)와; 상기 제1 이득 조정부(20)를 통해 출력된 중간주파 신호를 적절한 이득의 기저대역 신호로 증폭 출력하는 제2 이득 조정부(30)와; 상기 제1,2 이득 조정부(20,30)를 통해 이득 조정된 기저대역 신호를 입력받아 왜곡의 보상 및 소정의 수신 감도를 얻기 위해 이득 제어신호를 출력하는 신호처리 및 이득 제어부(40)로 구성된다.FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional analog automatic gain control device. As shown in FIG. 1, a weak high frequency signal of a desired channel is converted into an intermediate frequency signal among signals received through the antenna 10 to obtain an appropriate gain. A first gain adjusting unit 20 for amplifying and outputting the amplified output; A second gain adjuster (30) for amplifying and outputting the intermediate frequency signal outputted through the first gain adjuster (20) into a baseband signal having an appropriate gain; The signal processing and gain control unit 40 receives the baseband signals gain-adjusted through the first and second gain adjustment units 20 and 30 and outputs a gain control signal to obtain distortion compensation and a predetermined reception sensitivity. do.
이하, 상기와 같이 구성된 종래 장치의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and operation of the conventional device configured as described above are as follows.
일단, 상기 제1 이득 조정부(20)에서는 넓은 범위의 수신 감도 특성을 얻기 위해서 수신된 신호를 RF 주파수에서 가변적으로 증폭하고, 제2 이득 조정부(30)를 통해서는 상기 제1 이득 조정부(20)에서 1차적으로 이득 조정된 신호를 보다 세밀하게 조정하게 된다.First, the first gain adjuster 20 variably amplifies the received signal at an RF frequency to obtain a wide range of reception sensitivity characteristics, and through the second gain adjuster 30, the first gain adjuster 20. The first step is to fine tune the gain-adjusted signal.
즉, 상기 제1,2 이득 조정부(20,30)를 통해서 아날로그 단계에서 가변저항(50)에 의해 설정된 이득제어 기준전압과 이득 제어 신호를 비교하여 수신 감도 특성을 최적화 하였다.That is, the reception sensitivity characteristics were optimized by comparing the gain control reference voltage set by the variable resistor 50 and the gain control signal through the first and second gain adjustment units 20 and 30 in the analog stage.
이를 도2의 그래프를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.This will be described in more detail with reference to the graph of FIG. 2.
일반적으로, 안테나를 통해 수신된 RF 주파수 신호는 매우 미약하므로 제1 이득 조정부(20)에서는 여러단의 증폭기와 필터를 두어 다음 단에서 처리하기에 적당한 세기의 신호로 만들게 되는데, 도2의 (a)와 같이 수신 신호가 매우 약할때는 이득을 최대로 하고(Max.RF Gain), 이로부터 수신신호가 소정 레벨 이상으로 커진 신호가 수신되면 이득을 서서히 줄여서 매우 큰 신호가 수신될 때는 이득을 최소로(Min.RF Gain)한다.In general, since the RF frequency signal received through the antenna is very weak, the first gain adjusting unit 20 has several stages of amplifiers and filters to make a signal having a strength sufficient to be processed in the next stage. Maximize the gain when the received signal is very weak (Max.RF Gain), and gradually reduce the gain when the received signal is larger than the predetermined level. (Min.RF Gain).
또한, 제2 이득 조정부(30)에서도 여러단의 증폭기와 필터를 두어 도2의 (b)와 같이 신호처리 및 이득 제어부(40)에서 출력된 이득 제어 신호에 의해 제어되어 수신신호가 매우 미약할 때는 이득을 최대로 하고(Max.IF Gain), 이로부터 수신신호가 소정 레벨 이상으로 커지게 되면 이득을 서서히 줄여 매우 큰 신호가 수신될 때는이득을 최소로(Min.RF Gain)로 조정하게 된다.In addition, the second gain adjusting unit 30 also includes a plurality of amplifiers and filters, which are controlled by a gain control signal output from the signal processing and gain control unit 40 as shown in FIG. In this case, the gain is maximized (Max.IF Gain), and when the received signal becomes larger than the predetermined level, the gain is gradually decreased. When a very large signal is received, the gain is adjusted to the minimum (Min.RF Gain). .
이때 해당하는 수신 신호의 세기에 의해 제1 이득 조정부(20)에서 증폭을 많이 할 것인지 아니면 제2 이득 조정부(30)에서 증폭을 많이 할 것인지는 가변저항(50)에 의해 조절된 이득 제어 기준 전압에 의해 정해지게 된다.At this time, whether to amplify the first gain adjuster 20 or the second gain adjuster 30 according to the strength of the corresponding received signal is increased according to the gain control reference voltage adjusted by the variable resistor 50. It is decided by.
즉, 비교기(30b)를 통해 이득 제어 기준 전압과 신호처리 및 이득 제어부(40)에서 출력된 이득 제어 신호를 비교하여 소정 레벨 이하일 때는 제2 이득 조정부(30)의 가변 증폭기(30a)를 제어하여 이득을 조절하고, 그 이상일 때는 제1 이득 조정부(30)를 제어하게 된다.That is, by comparing the gain control reference voltage with the gain control signal output from the signal processing and gain control unit 40 through the comparator 30b and controlling the variable amplifier 30a of the second gain adjusting unit 30 when it is less than a predetermined level. The gain is adjusted, and when it is more than that, the first gain adjusting unit 30 is controlled.
보통, 수신 초기에는 상기 제1,2 이득 조정부(20,30)의 이득을 최대로 하였다가 도2의 (b)와 같이 제2 이득 조정부(30)를 먼저 제어하여 서서히 이득을 줄여가게 된다.In general, at the initial stage of reception, the gain of the first and second gain adjusters 20 and 30 is maximized, and then the gain is gradually reduced by first controlling the second gain adjuster 30 as shown in FIG.
이와 같이 상기 제2 이득 조정부(30)의 이득이 소정레벨 이하로 줄게 되면 그때 부터는 도2의 (a)와 같이 제1 이득 조정부(20)의 이득을 서서히 줄이게 된다.When the gain of the second gain adjuster 30 is reduced to a predetermined level or less in this manner, the gain of the first gain adjuster 20 is gradually reduced from then on, as shown in FIG.
상기와 같이 제1,2 이득 조정부에 의해 수신된 신호의 크기를 보상하여 주기 때문에 수신기는 아주 미약한 전파에서부터 강한 전파까지 넓은 범위의 수신 감도 특성을 가질 수 있게 되는 것이다.As described above, since the size of the signal received by the first and second gain adjusters is compensated, the receiver can have a wide range of reception sensitivity characteristics from very weak radio waves to strong radio waves.
다음, 신호처리 및 이득 제어부(40)에서는 적정 이득으로 조정되어 출력되는 기저대역 신호를 에이디 변환하여 심볼 타이밍 복원하고, 송신과정에서 생긴 왜곡등을 보상한 후 디코딩하여 최종 출력을 하게 된다.Next, the signal processing and gain control unit 40 converts the baseband signal, which is adjusted to an appropriate gain, to be output by AD conversion to recover symbol timing, compensates for distortion in transmission, and decodes the final output.
그런데, 상기와 같은 종래의 기술에 있어서는 이득 제어 기준 전압을 제작 단계에서 제작자에 의해 수동으로 모든 방송 채널에 대해서 한쪽으로 치우치지 않는 가장 적절한 이득으로 조정하게 되는데, 같은 채널의 신호에 대해서도 지역에 따라 신호의 세기등이 다르기 때문에 티브이가 판매된 해당 지역의 사용자에 의해서 다시 이득을 조정하거나, A/S 요원의 방문에 의해 조정해 주어야 하기 때문에 2차 부대비용이 발생하고 사용자에게 불편을 초래하게 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional technique as described above, the gain control reference voltage is adjusted to the most appropriate gain which is not biased to one side for all broadcasting channels manually by the manufacturer in the manufacturing stage. Because the signal strength is different, the TV should be adjusted by the user in the region where the TV is sold, or it should be adjusted by the visit of the after-sales service agent. There was a problem.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 수신 채널에 따른 이득 제어 정보를 룩업 테이블에 의해 미리 저장해 두고, 수신 감도에 따라 상기 룩업 테이블을 참조하여 자동으로 이득이 조절될 수 있도록 하는 디지털 티브이의 자동 이득제어 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was created in order to solve the above-mentioned conventional problems, and the gain control information according to the reception channel is stored in advance by the lookup table, and the gain is automatically adjusted with reference to the lookup table according to the reception sensitivity. The purpose of the present invention is to provide an automatic gain control device for a digital TV.
도1은 종래 아날로그 방식 자동 이득제어 장치의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional analog automatic gain control device.
도2는 도1에서 각 이득 조정부의 일반적인 AGC 제어 과정을 설명하기 위한 그래프도.FIG. 2 is a graph for explaining a general AGC control process of each gain adjusting unit in FIG. 1; FIG.
도3은 본 발명에 의한 디지털 방식 자동 이득제어 장치의 구성을 보인 블록도.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a digital automatic gain control apparatus according to the present invention.
도4는 상기 도3에서 자동 이득제어신호 출력부의 상세 구성을 보인 블록도.4 is a block diagram showing a detailed configuration of the automatic gain control signal output unit in FIG.
도5는 상기 도4에서 채널에 따른 RF 및 IF AGC 제어부의 룩업 테이블의 예시도.FIG. 5 is an exemplary view of a lookup table of an RF and IF AGC control unit according to a channel in FIG. 4; FIG.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
100 : 안테나 200 : 제1 이득 조정부100 antenna 200 first gain adjusting unit
300 : 제2 이득 조정부 400 : 에이디 변환부300: second gain adjustment unit 400: AD conversion unit
500 : 자동 이득제어신호 출력부 600 : 디에이 변환부500: automatic gain control signal output unit 600: die conversion unit
500a : IF AGC 제어부 500b : RF AGC 제어부500a: IF AGC control unit 500b: RF AGC control unit
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 안테나를 통해 수신 된 신호 중 원하는 채널의 미약한 고주파 신호를 중간주파 신호로 변환하여 적절한 이득으로 증폭 출력하는 제1 이득 조정부와; 상기 제1 이득 조정부를 통해 출력된 중간주파 신호를 적절한 이득의 기저대역 신호로 증폭 출력하는 제2 이득 조정부와; 상기 제1,2 이득 조정부를 통해 이득 조정된 기저대역 신호를 에이디 변환하여 출력하는 에이디 변환부와; 상기 에이디 변환부를 통해 출력된 신호를 입력받아 왜곡의 보상 및 수신 채널에 따른 이득제어 정보를 참조하여 자동으로 이득 제어 신호를 출력하는 자동 이득제어신호 출력부와; 상기 자동 이득제어신호 출력부에서 출력된 이득제어신호를 아날로그로 변환하여 제1,2 이득 조정부로 출력하는 디에이 변환부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the first gain adjusting unit for converting the weak high-frequency signal of the desired channel of the signal received through the antenna to an intermediate frequency signal and amplified with an appropriate gain; A second gain adjuster for amplifying and outputting the intermediate frequency signal outputted through the first gain adjuster into a baseband signal having an appropriate gain; An AD converter configured to perform AID conversion on the gain-adjusted baseband signal through the first and second gain adjusters; An automatic gain control signal output unit which receives the signal output through the AD converter and automatically outputs a gain control signal with reference to compensation of distortion and gain control information according to a reception channel; And a die conversion unit for converting the gain control signal output from the automatic gain control signal output unit to analog and outputting the analog signal to the first and second gain adjustment units.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명에 의한 디지털 방식 자동 이득제어 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 안테나(100)를 통해 수신 된 신호 중 원하는 채널의 미약한 고주파 신호를 중간주파 신호로 변환하여 적절한 이득으로 증폭 출력하는 제1 이득 조정부(200)와; 상기 제1 이득 조정부(200)를 통해 출력된 중간주파 신호를 적절한 이득의 기저대역 신호로 증폭 출력하는 제2 이득 조정부(300)와; 상기 제1,2 이득 조정부(200,300)를 통해 이득 조정된 기저대역 신호를 에이디 변환하여 출력하는 에이디 변환부(400)와; 상기 에이디 변환부(400)를 통해 출력된 신호를 입력받아 왜곡의 보상 및 수신 채널에 따른 이득제어 정보를 참조하여 자동으로 이득 제어 신호를 출력하는 자동 이득제어신호 출력부(500)와; 상기 자동 이득제어신호 출력부(500)에서 출력된 이득제어신호를 아날로그로 변환하여 제1,2 이득 조정부(200,300)로 출력하는 디에이 변환부(600)를 포함하여 구성한다.3 is a block diagram showing the configuration of a digital automatic gain control device according to the present invention. As shown in FIG. 3, a weak high frequency signal of a desired channel is converted into an intermediate frequency signal among signals received through the antenna 100. A first gain adjusting unit 200 for amplifying and outputting a proper gain; A second gain adjuster (300) for amplifying and outputting the intermediate frequency signal outputted through the first gain adjuster (200) into a baseband signal having an appropriate gain; An AD converter 400 for AD converting the gain-adjusted baseband signal through the first and second gain adjusters 200 and 300; An automatic gain control signal output unit 500 for receiving a signal output through the AD converter 400 and automatically outputting a gain control signal with reference to compensation for distortion and gain control information according to a reception channel; And a die conversion unit 600 for converting the gain control signal output from the automatic gain control signal output unit 500 to analog and outputting the analog to the first and second gain adjustment units 200 and 300.
여기서, 상기 자동 이득제어신호 출력부(500)는 도4에 도시한 바와 같이 룩업 테이블에 각 채널에 따른 가장 최적화된 이득 정보를 저장하고 있으면서, 에이디 변환되어 입력되는 신호에서 수신감도에 따른 적절한 제어신호와 수신채널 정보에 의해 제1,2 이득 조정부(200,300)에 고주파(RF) 및 중간주파(IF) 이득제어신호를 출력하는 RF AGC 제어부(500b) 및 IF AGC 제어부(500a)를 포함하여 구성한 것으로, 이하 상기와 같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Here, the automatic gain control signal output unit 500 stores the most optimized gain information for each channel in the lookup table, as shown in FIG. And an RF AGC control unit 500b and an IF AGC control unit 500a for outputting high frequency (RF) and intermediate frequency (IF) gain control signals to the first and second gain adjustment units 200 and 300 based on the signal and the reception channel information. Hereinafter, the operation and operation of the present invention configured as described above are as follows.
일단, 기본적인 동작은 종래와 마찬가지로 본 발명에 의한 부분만을 예로들어 설명하기로 한다.First, the basic operation will be described by taking only parts of the present invention as examples.
우선, 수신기의 모든 회로 상황이 동일하다고 하더라도 제1 이득 조정부(200)는 수신된 RF 주파수에 따라 각기 다른 특성을 가지는데 즉, 수신된 신호의 주파수 채널에 따라 별도의 증폭 특성을 가지는데, 도5a와 같이 각 주파수 채널별로 미리 작성된 RF AGC 룩업 테이블을 바탕으로 가장 최적화된 신호 감도 특성을 가지도록 조정하게 된다.First, even though all the circuit conditions of the receiver are the same, the first gain adjusting unit 200 has different characteristics according to the received RF frequency, that is, has a separate amplification characteristic according to the frequency channel of the received signal. As shown in 5a, each frequency channel is adjusted to have the most optimized signal sensitivity based on a pre-written RF AGC lookup table.
보다 상세하게 상기 각 룩업 테이블에는 채널에 따른 최대 이득 정보(RF Max.Gain)와 최소 이득 정보(RF Min.Gain)가 저장되어 있어 수신 감도에 따라 상기 범위에서 최적의 이득으로 조절할 수 있게 된다.In more detail, each of the lookup tables stores the maximum gain information (RF Max. Gain) and the minimum gain information (RF Min. Gain) for each channel, so that the optimum gain can be adjusted in the range according to the reception sensitivity.
마찬가지로, 제2 이득 조정부(300)도 수신된 IF 주파수에 따라 도5b와 같이 각 주파수 채널별로 미리 작성된 IF AGC 룩업 테이블을 바탕으로 가장 최적화된 신호 감도 특성을 가지도록 조정하게 된다.Similarly, the second gain adjusting unit 300 adjusts to have the most optimized signal sensitivity characteristic based on the IF AGC lookup table prepared for each frequency channel as shown in FIG. 5B according to the received IF frequency.
즉, 도4에서 RF AGC 제어부(500b) 및 IF AGC 제어부(500a)는 각각의 룩업 테이블에 저장되어 있는 채널에 따른 이득제어 정보를 바탕으로, 자동 이득제어신호 출력부(500)에 에이디 변환되어 입력되는 신호에서 수신감도를 검출하여 상기 조정 범위내에서 적절한 이득제어 신호를 출력하면 디에이 변환부(600)를 통해 각 이득 조정부(200,300)에 출력되어 해당 채널의 최적 이득으로 자동 조절하게 된다.That is, in FIG. 4, the RF AGC control unit 500b and the IF AGC control unit 500a are AD-converted to the automatic gain control signal output unit 500 based on the gain control information according to the channel stored in each lookup table. When the reception sensitivity is detected from the input signal and an appropriate gain control signal is output within the adjustment range, the signal is output to the gain adjustment units 200 and 300 through the die conversion unit 600 to automatically adjust to the optimum gain of the corresponding channel.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 디지털 티브이의 자동 이득제어 장치는 수신채널에 따른 이득 제어 정보를 룩업 테이블에 미리 저장해 두고, 수신 감도에 따라 상기 룩업 테이블을 참조하여 자동으로 이득이 조절될 수 있도록 함으로써, 제작시에 기준 이득을 조정하지 않아도 되므로 제작 시간이 절약되고 판매되는 지역에 따라 자동으로 이득이 조절되므로 이와 관련된 부대비용이 발생하지 않고 사용자에 편의를 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, the automatic gain control apparatus of the digital TV of the present invention stores gain control information according to a reception channel in a look-up table in advance, so that the gain can be automatically adjusted with reference to the look-up table according to the reception sensitivity. There is no need to adjust the reference gain at the time of production, the production time is saved and the gain is automatically adjusted according to the sales area, there is an effect that can provide convenience to the user without incurring the associated costs.
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20090929 Year of fee payment: 9 |
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