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基于耦合管方法的水声材料去耦特性测量
1
作者 李水 易燕 +3 位作者 莫喜平 刘永平 佟昊阳 朱学文 《声学与电子工程》 2025年第1期12-16,共5页
为快速准确地测量水声材料去耦特性,提出了一种基于耦合管的水声材料去耦系数测量方法。耦合管内径208mm、外径420mm、高400mm,配置气压补偿的低频发射换能器作为耦合管激励源,平面活塞振动通过水柱耦合到被测水声材料样品。通过被测样... 为快速准确地测量水声材料去耦特性,提出了一种基于耦合管的水声材料去耦系数测量方法。耦合管内径208mm、外径420mm、高400mm,配置气压补偿的低频发射换能器作为耦合管激励源,平面活塞振动通过水柱耦合到被测水声材料样品。通过被测样品背衬上的加速度计来测量振速,通过换能器辐射面上集成的平面水听器和加速度计来测量水柱的振速和输入阻抗,再通过计算水柱的阻抗传递矩阵得到样品声波入射面的振速和背衬面的振速之比(振速去耦系数)。建立的水声材料去耦特性耦合管测量装置工作频率范围为100~4000Hz,最高耐压为3MPa。对水层样品和多层穿孔橡胶样品进行了实际测量,并与平面波模型仿真计算结果进行了比较,水层样品的测量结果与理论曲线在全频段均有很好的吻合,橡胶样品的测量结果符合预期。 展开更多
关键词 水声材料 去耦特性 耦合管 测量方法
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一种基于近场声全息的阵列水听器低频灵敏度测量方法
2
作者 平自红 杨柳青 肖妍 《声学与电子工程》 2025年第1期17-24,共8页
提出了一种基于近场声全息的封闭腔体内阵列水听器在线低频灵敏度的测量方法。利用柱形封闭腔体内的驻波场,通过近场声全息技术和柱面声场分离方法,在无需预先获取声场先验信息的条件下,实现目标声源声场的有效提取。该方法通过声场重... 提出了一种基于近场声全息的封闭腔体内阵列水听器在线低频灵敏度的测量方法。利用柱形封闭腔体内的驻波场,通过近场声全息技术和柱面声场分离方法,在无需预先获取声场先验信息的条件下,实现目标声源声场的有效提取。该方法通过声场重构算法分离出直达声场与反射声场,结合声源定位和声场重建技术,解决了封闭腔体内复杂声场环境下的阵列在线灵敏度的测量难题。通过理论仿真与原理性试验,验证了该方法在20~1000Hz频段内开展小孔径水听器阵列阵元在线灵敏度测量的可行性与有效性,整个测量结果的测量不确定度控制在1.0dB以内。 展开更多
关键词 小孔径水听器阵列 阵元灵敏度 低频 柱面声场分析 封闭腔体
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矢量水听器的灵敏度校准:定义、方法及质量保证
3
作者 陈毅 贾广慧 费腾 《声学与电子工程》 2025年第1期1-11,共11页
系统全面地介绍了我国的矢量水听器灵敏度校准方法与标准规范及量传体系。解决了矢量水听器通道声压梯度灵敏度、声质点加速度(振速、位移)灵敏度的科学定义问题及给出了各矢量参数灵敏度之间的换算关系。系统建立了矢量水听器的灵敏度... 系统全面地介绍了我国的矢量水听器灵敏度校准方法与标准规范及量传体系。解决了矢量水听器通道声压梯度灵敏度、声质点加速度(振速、位移)灵敏度的科学定义问题及给出了各矢量参数灵敏度之间的换算关系。系统建立了矢量水听器的灵敏度校准方法,介绍了它们的测量原理、测量规程和计算方法,并利用国际比对,对部分方法进行了验证。国家计量技术规范和IEC63305国际标准的制订以及水声声压梯度测量器具等级图的修订,规范并保证了矢量水听器的校准质量,建立了较为完善的矢量水听器标准规范及量传体系。 展开更多
关键词 矢量水听器 灵敏度 校准
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标准发射器温度特性影响及其测量研究
4
作者 李建成 高天锐 +1 位作者 王一宇 冯志维 《声学与电子工程》 2025年第1期30-34,共5页
标准发射器在连续工作状态下,其内部压电陶瓷因振动引发的温升效应会显著影响器件性能。为评估这种影响,文章制备了一种高分子基温度薄膜,将其贴合在压电陶瓷的表面,基于正温度系数效应,通过检测其电阻值变化即可反映压电陶瓷的工作温... 标准发射器在连续工作状态下,其内部压电陶瓷因振动引发的温升效应会显著影响器件性能。为评估这种影响,文章制备了一种高分子基温度薄膜,将其贴合在压电陶瓷的表面,基于正温度系数效应,通过检测其电阻值变化即可反映压电陶瓷的工作温度变化。在此基础上,对标准发射器在不同温度下的输出幅值、谐振频率、电导值进行了测试。测量结果表明,随着标准发射器工作时间延长,压电陶瓷温度呈现先快速上升后逐渐趋稳的变化趋势,标准发射器输出幅值则是先不断降低后逐渐趋稳。该研究可实时监测功率超声和大功率发射换能器的温度变化,提供换能器性能参数变化,保护和延长发射换能器的使用寿命。 展开更多
关键词 正温度系数效应 标准发射器 压电陶瓷 温度 输出特性
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基于空气声耦合腔法的水听器灵敏度校准
5
作者 吴博悦 杨柳青 何涛 《声学与电子工程》 2025年第1期25-29,34,共6页
为在试验场对水听器灵敏度进行便携式校准,文章基于空气声耦合腔法开展了水听器灵敏度校准。给出了不同介质下水听器灵敏度的转换关系,并设计了一种空气声耦合腔,利用标准声源在耦合腔中产生稳定声场,用参考传声器比较法对水听器进行校... 为在试验场对水听器灵敏度进行便携式校准,文章基于空气声耦合腔法开展了水听器灵敏度校准。给出了不同介质下水听器灵敏度的转换关系,并设计了一种空气声耦合腔,利用标准声源在耦合腔中产生稳定声场,用参考传声器比较法对水听器进行校准。结果表明,该空气声耦合腔的校准结果稳定性与重复性良好,与标准装置测量结果的单次最大偏差为0.04dB,扩展不确定度为0.5dB(k=2)。 展开更多
关键词 空气声 耦合腔 水听器校准 灵敏度
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征稿简则
6
《声学与电子工程》 2025年第1期53-53,共1页
1.《声学与电子工程》系国家正式批准出版的全国性技术刊物,刊号为CN33-1099/TN。本刊主要报道水声、超声领域的应用研究成果,涉及声呐系统、水声发射、信号接收与处理、信息显示、系统结构与控制、声学材料、换能器与声阵、水声测试、... 1.《声学与电子工程》系国家正式批准出版的全国性技术刊物,刊号为CN33-1099/TN。本刊主要报道水声、超声领域的应用研究成果,涉及声呐系统、水声发射、信号接收与处理、信息显示、系统结构与控制、声学材料、换能器与声阵、水声测试、计算机技术和超声应用等声学与电子技术;内容包括理论探讨、工程设计、技术应用、科学实验、技术综述和科技动态等。它可作为研究、生产、教学、情报等有关业务部门和领导机关的参考资料,适合相关研究、设计、教学、管理人员、高校师生和声学与电子技术的爱好者阅读。2.本刊仅刊载未曾公开发表过的声学与电子工程技术方面的科技论文,稿件要求具有突出的学术性、创新性和实用性,文章应该论点明确、论述严谨、层次清晰和数据可靠。3.本刊被中国核心期刊遴选数据库源、中国知网、中文科技期刊数据库、北京世纪超星等收录,如作者不同意将文章编入上述数据库,请在来稿时声明,本刊将作处理。4.本刊为公开发行刊物,请作者注意保密。来稿时请附所有作者单位的保密审查证明。 展开更多
关键词 超声 声学 声呐系统 水声 系统结构与控制 信息显示
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一种分级子阵稀疏布阵方法
7
作者 李京达 姜科 王忠康 《声学与电子工程》 2025年第1期48-52,共5页
在三维成像声呐设备中,为了得到更好的成像效果,往往会使用阵元数较多的阵列,这会导致设备的成本高,计算量大。在保证成像声呐性能的条件下,为了降低成本,通常采用稀疏布阵技术,而基于遗传算法得到的稀疏阵随机性很大,不利于接收采集电... 在三维成像声呐设备中,为了得到更好的成像效果,往往会使用阵元数较多的阵列,这会导致设备的成本高,计算量大。在保证成像声呐性能的条件下,为了降低成本,通常采用稀疏布阵技术,而基于遗传算法得到的稀疏阵随机性很大,不利于接收采集电路的通道设计。针对上述问题,文章提出了一种对于平面阵列的分级子阵稀疏布阵方法,将通过此方法得到的稀疏阵与基于遗传算法得到的稀疏阵进行对比。结果显示,基于分级子阵稀疏布阵得到的波束图更加接近于满阵情况下的波束图,而且阵元分布在整个平面更加均匀,有利于成像声呐采集电路通道的分布设计。 展开更多
关键词 稀疏布阵 遗传算法 分级子阵 三维成像 阵元分布
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基于OpenCL的FPGA异构平台聚焦波束形成算法实现
8
作者 徐逸强 《声学与电子工程》 2025年第1期44-47,共4页
聚焦波束形成涉及的分段聚焦补偿方法,计算量大,要求处理的实时性强,因此对硬件设备的计算和存储性能要求较高。文章采用基于OpenCL的FPGA异构平台,实现一套7个景深的聚焦波束形成算法,较CPU具有3.88的加速比。仿真实验结果证实了算法... 聚焦波束形成涉及的分段聚焦补偿方法,计算量大,要求处理的实时性强,因此对硬件设备的计算和存储性能要求较高。文章采用基于OpenCL的FPGA异构平台,实现一套7个景深的聚焦波束形成算法,较CPU具有3.88的加速比。仿真实验结果证实了算法结果准确性,并具有较高的计算效率。 展开更多
关键词 OPENCL FPGA 异构平台 计算加速 聚焦波束形成
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基于混响背景检测端统计特性的检测门限估计方法
9
作者 沈岭林 赵海潮 《声学与电子工程》 2025年第1期40-43,共4页
文章研究在深海混响背景下,主动声呐信号处理输出端时间序列的概率密度分布,并基于分布特性计算检测门限。首先介绍了主动声呐信号处理算法流程,并利用实际深海混响数据统计了信号处理检测端时间序列的概率分布,最后用该分布计算了在给... 文章研究在深海混响背景下,主动声呐信号处理输出端时间序列的概率密度分布,并基于分布特性计算检测门限。首先介绍了主动声呐信号处理算法流程,并利用实际深海混响数据统计了信号处理检测端时间序列的概率分布,最后用该分布计算了在给定虚警概率条件下的检测门限。该方法可用于主动声呐自主检测系统门限估计。 展开更多
关键词 深海混响 主动声呐目标检测 数据驱动 统计拟合 检测门限
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深海低频远程聚焦探测技术性能研究
10
作者 李帝水 《声学与电子工程》 2025年第1期35-39,共5页
时间反转镜技术是现今较为有效的水声探测和定位方法。文章基于时间反转镜原理,分析了该技术在深海环境下的适用性和不同水文、阵元间距、脉宽等条件下的时反聚焦性能。首先建立深海背景下的窄带和宽带的聚焦声场仿真模型,通过数值仿真... 时间反转镜技术是现今较为有效的水声探测和定位方法。文章基于时间反转镜原理,分析了该技术在深海环境下的适用性和不同水文、阵元间距、脉宽等条件下的时反聚焦性能。首先建立深海背景下的窄带和宽带的聚焦声场仿真模型,通过数值仿真总结了不同声源信号、阵元数、阵元间距等因素对聚焦定位性能的影响规律,并给出了不同应用场景下的发射声源信号参数的选取方法。文章研究内容可为时间反转镜技术在深海水下通信系统和主动探测声呐中的应用提供参考。 展开更多
关键词 深海探测 水声定位 时间反转镜 聚焦性能
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优化形状因子的超声兰姆波损伤概率成像
11
作者 陈晓 华天昊 《声学与电子工程》 2024年第3期48-53,共6页
在超声兰姆波的损伤概率成像算法中,目前对于形状因子的选取是通过测试或根据先验知识得到的,这使得结果不够客观准确。文章提出了一种基于损伤概率点对形状因子优化的损伤概率成像方法。该方法先利用概率成像的原理估计缺陷范围,然后... 在超声兰姆波的损伤概率成像算法中,目前对于形状因子的选取是通过测试或根据先验知识得到的,这使得结果不够客观准确。文章提出了一种基于损伤概率点对形状因子优化的损伤概率成像方法。该方法先利用概率成像的原理估计缺陷范围,然后依据该点对部分路径上的形状因子进行重新计算,使得每条路径上的影响区域都尽可能包含缺陷,最后运用概率叠加实现缺陷定位。该方法用在兰姆波钢板缺陷的检测实验中,结果表明能够实现缺陷定位,定位误差在7mm以内,较常数形状因子的算法减小了定位误差。该方法在未有先验知识的前提下能对形状因子进行有效的优化,得到更好的损伤概率成像效果。 展开更多
关键词 超声 兰姆波 无损检测 损伤概率成像 形状因子 图像处理
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基于Mel频谱特征的水声信号分类研究 被引量：1
12
作者 张娉 成建波 孙秉巍 《声学与电子工程》 2024年第3期10-14,共5页
为解决传统的时域、频域特征不足以完全表征水声信号非线性、非高斯的问题,文章以海洋环境下采集的水声信号为对象,选用Mel频谱特征作为水声信号特征,提取了四类水声信号的Mel频谱特征制作数据集,分别用SVM分类器、BP神经网络分类器以及... 为解决传统的时域、频域特征不足以完全表征水声信号非线性、非高斯的问题,文章以海洋环境下采集的水声信号为对象,选用Mel频谱特征作为水声信号特征,提取了四类水声信号的Mel频谱特征制作数据集,分别用SVM分类器、BP神经网络分类器以及VGG16卷积神经网络分类器进行训练与分类测试,以验证水声信号识别能力。结果表明,三种分类器模型对四类水声信号的平均分类精度均可达89%以上,证明Mel频谱特征能够有效表达水声信号特征的能力。而BP神经网络分类器可获得优于SVM的分类精度,卷积神经网络的分类精度则高出BP神经网络6.0%,其平均分类准确率为97.5%,因此,基于VGG16卷积神经网络构建的分类器具有更好的识别能力。 展开更多
关键词 水声信号分类 Mel频谱特征 机器学习 神经网络 支持向量机
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一种基于金字塔双重注意力神经网络的管道泄漏检测方法 被引量：1
13
作者 丁旺盼 王海涛 黄清龙 《声学与电子工程》 2024年第2期23-28,共6页
针对供水管道泄漏难以检测的问题,文章提出了一种基于金字塔双注意力神经网络的管道泄漏检测方法。首先对原始声信号进行切割等操作,并将输入信号转换成梅尔图谱特征作为网络输入,然后在空间尺度上使用空间组增强方式突出正确特征区域... 针对供水管道泄漏难以检测的问题,文章提出了一种基于金字塔双注意力神经网络的管道泄漏检测方法。首先对原始声信号进行切割等操作,并将输入信号转换成梅尔图谱特征作为网络输入,然后在空间尺度上使用空间组增强方式突出正确特征区域和抑制特征噪声,在通道尺度上使用金字塔分裂注意力方式优化不同通道的权重,达到特征精细化的目的,进而保证网络有较高检测性能。实验结果表明,文章提出的方法在自建数据集A、B的准确率达到84.21%、99.88%,相较于传统的神经网络算法有明显提升。 展开更多
关键词 供水管道 深度学习 神经网络 信号检测
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海洋环境自动监测系统设计及应用分析 被引量：1
14
作者 林建国 《声学与电子工程》 2024年第2期35-39,共5页
为加快“智慧海洋”和“数字海洋”建设,推动生态环境监管体系与监管能力智能化,在近岸海域重要港湾、主要流域入海口、灾害高发海域、入海排污口建设海洋环境自动监测站,构建海洋环境自动监测网络,实现海洋环境智慧化精准管理。文章以... 为加快“智慧海洋”和“数字海洋”建设,推动生态环境监管体系与监管能力智能化,在近岸海域重要港湾、主要流域入海口、灾害高发海域、入海排污口建设海洋环境自动监测站,构建海洋环境自动监测网络,实现海洋环境智慧化精准管理。文章以福建省为例,阐述了构建区域性近岸海域海洋环境自动监测系统的设计方案及业务化运行的成效,为近岸海域海洋环境监测系统设计和建设提供参考。 展开更多
关键词 海洋生态环境 近岸海域 自动监测 浮标
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征稿简则
15
《声学与电子工程》 2024年第1期73-73,共1页
1、《声学与电子工程》系国家正式批准出版的全国性技术刊物,刊号为CN33-1099/TN。本刊主要报道水声、超声领域的应用研究成果,涉及声呐系统、水声发射、信号接收与处理、信息显示、系统结构与控制、声学材料、换能器与声阵、水声测试... 1、《声学与电子工程》系国家正式批准出版的全国性技术刊物,刊号为CN33-1099/TN。本刊主要报道水声、超声领域的应用研究成果,涉及声呐系统、水声发射、信号接收与处理、信息显示、系统结构与控制、声学材料、换能器与声阵、水声测试、计算机技术和超声应用等声学与电子技术;内容包括理论探讨、工程设计、技术应用、科学实验、技术综述和科技动态等。它可作为研究、生产、教学、情报等有关业务部门和领导机关的参考资料,适合相关研究、设计、教学、管理人员、高校师生和声学与电子技术的爱好者阅读。 展开更多
关键词 电子技术 科技动态 计算机技术 参考资料 声学材料 信号接收 应用研究成果 技术刊物
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征稿简则
16
《声学与电子工程》 2024年第2期72-72,共1页
1、《声学与电子工程》系国家正式批准出版的全国性技术刊物,刊号为CN33-1099/TN。本刊主要报道水声、超声领域的应用研究成果,涉及声呐系统、水声发射、信号接收与处理、信息显示、系统结构与控制、声学材料、换能器与声阵、水声测试... 1、《声学与电子工程》系国家正式批准出版的全国性技术刊物,刊号为CN33-1099/TN。本刊主要报道水声、超声领域的应用研究成果,涉及声呐系统、水声发射、信号接收与处理、信息显示、系统结构与控制、声学材料、换能器与声阵、水声测试、计算机技术和超声应用等声学与电子技术;内容包括理论探讨、工程设计、技术应用、科学实验、技术综述和科技动态等。它可作为研究、生产、教学、情报等有关业务部门和领导机关的参考资料,适合相关研究、设计、教学、管理人员、高校师生和声学与电子技术的爱好者阅读。 展开更多
关键词 电子技术 科技动态 计算机技术 参考资料 声学材料 信号接收 应用研究成果 技术刊物
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电动式换能器典型磁路研究
17
作者 孙昕煜 范进良 +1 位作者 胡健 孟肯 《声学与电子工程》 2024年第1期28-32,共5页
激振器是电动式换能器的核心部件,其性能优劣直接影响着换能器的最终性能。磁路是激振器的重要组成部分,其结构形式多样,磁路形式的选取是电动式换能器设计首先需要考虑的问题。为此,文章通过三维建模和仿真计算,研究几种典型结构形式磁... 激振器是电动式换能器的核心部件,其性能优劣直接影响着换能器的最终性能。磁路是激振器的重要组成部分,其结构形式多样,磁路形式的选取是电动式换能器设计首先需要考虑的问题。为此,文章通过三维建模和仿真计算,研究几种典型结构形式磁路,比较不同结构尺寸、重量、气隙磁通密度、气隙高度、输出安培力等参数以及制作工艺和性能优缺点,并对4种磁路结构的尺寸进行了优化,为换能器结构设计提供参考。 展开更多
关键词 电动式 换能器 激振器 磁路 气隙 磁通密度 安培力
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纤维增强橡胶导流罩技术研究
18
作者 张德志 《声学与电子工程》 2024年第1期68-73,共6页
为研究纤维增强橡胶导流罩的综合性能,文章设计了一种纤维增强橡胶导流罩模型,分析了纤维增强橡胶透声窗的结构强度和变形,同时进行了导流罩模型的密性、声学、减振等的实验研究。试验结果表明:纤维增强橡胶导流罩模型强度满足内部充水... 为研究纤维增强橡胶导流罩的综合性能,文章设计了一种纤维增强橡胶导流罩模型,分析了纤维增强橡胶透声窗的结构强度和变形,同时进行了导流罩模型的密性、声学、减振等的实验研究。试验结果表明:纤维增强橡胶导流罩模型强度满足内部充水加压要求,静水压下密封可靠,在40 kHz以下具有良好的透声性能,罩致换能器性能变化小,在100 Hz以上减隔振性能优异。 展开更多
关键词 纤维增强橡胶 声呐导流罩 结构强度 水密 透声 减振
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换能器前封口硫化工艺改进设计
19
作者 周建锋 朱伟敏 +1 位作者 章林海 尉建军 《声学与电子工程》 2024年第4期46-49,共4页
为提高换能器可靠性和生产效率,文章对换能器前封口硫化工艺进行了改进设计,由传统硫化机加热硫化改为烘箱加热硫化。在对两种工艺后橡胶粘接剥离强度、橡胶硫化程度、换能器声学性能和水密性能进行比较后可以得出,烘箱加热硫化与硫化... 为提高换能器可靠性和生产效率,文章对换能器前封口硫化工艺进行了改进设计,由传统硫化机加热硫化改为烘箱加热硫化。在对两种工艺后橡胶粘接剥离强度、橡胶硫化程度、换能器声学性能和水密性能进行比较后可以得出,烘箱加热硫化与硫化机加热工艺的换能器性能相当,但因可长时间使用,烘箱加热硫化可以提升产量。 展开更多
关键词 换能器 前封口硫化工艺 硫化机加热 烘箱加热 橡胶粘接强度 橡胶硫化程度
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USV声呐系统智能实时电源管理系统
20
作者 叶明珠 《声学与电子工程》 2024年第4期37-41,49,共6页
单一配电方式已经不能满足无人艇(Unmanned Surface Vehicle,USV)声呐系统的供电需求,为此,文章介绍一种应用于USV声呐系统的智能实时电源管理系统。系统基于ARM(Advanced RISC Machines)嵌入式系统开发,可实现对USV声呐系统的远程/本... 单一配电方式已经不能满足无人艇(Unmanned Surface Vehicle,USV)声呐系统的供电需求,为此,文章介绍一种应用于USV声呐系统的智能实时电源管理系统。系统基于ARM(Advanced RISC Machines)嵌入式系统开发,可实现对USV声呐系统的远程/本地控制、实时监测、异常记录与回看等电源管理功能,具备人机界面友善、双冗余网络、隔离抗干扰、配置灵活和模块化可扩展等特点,有较大的工程应用前景。 展开更多
关键词 智能化电源管理 实时监测 远程/本地控制 隔离抗干扰 异常记录 双冗余网络
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