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多相滤波器组技术在低频全天总功率测量实验中的应用
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作者 王兴涛 刘雄伟 +3 位作者 王伟华 吴亚军 余赟 杨小龙 《天文学进展》 北大核心 2025年第2期300-308,共9页
作为探测宇宙再电离时期的重要方法之一,低频全天总功率实验的核心目标是在频谱为50~200 MHz的全天总功率谱中寻找宇宙再电离时期极其微弱的中性氢21 cm信号。目前通常使用快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)来计算功率谱,其... 作为探测宇宙再电离时期的重要方法之一,低频全天总功率实验的核心目标是在频谱为50~200 MHz的全天总功率谱中寻找宇宙再电离时期极其微弱的中性氢21 cm信号。目前通常使用快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)来计算功率谱,其存在的频谱泄漏问题,使得射频干扰(radio frequency interference, RFI)无法彻底剔除,从而严重干扰了微弱的宇宙再电离信号的提取。多相滤波器组(polyphase filter bank, PFB)是一种将信号按频率均匀划分的技术,可以替代FFT计算功率谱。介绍了PFB的基本原理及基于统一计算架构(compute unified device architecture, CUDA)的实现,并且通过仿真比较了PFB和FFT的性能,还比较了不同阶数的PFB性能差异。结果表明,PFB技术具有更平坦的带通响应、更窄的过渡带、更好的带外抑制。最后,对天马望远镜的观测数据及低频总功率实验产生的数据进行处理,验证了PFB技术的优越性,为全天总功率实验的频谱分析提供了一种有效的解决方法。 展开更多
关键词 CUDA PFB技术 GPU并行计算 信号处理 多相滤波器 FFT运算
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低复杂度HBCEM FRM多相滤波器组 被引量:2
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作者 罗文宇 金梁 +1 位作者 黄开枝 张立志 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2011年第1期74-79,共6页
针对滤波器组的子信道过渡带过窄带来的高计算复杂度问题,首先分析了半带复指数调制FRM滤波器(HBCEM FRM,Half band complex exponential modulation frequency-response masking filter)实现高效性的根本原因,然后采用这种滤波器作原... 针对滤波器组的子信道过渡带过窄带来的高计算复杂度问题,首先分析了半带复指数调制FRM滤波器(HBCEM FRM,Half band complex exponential modulation frequency-response masking filter)实现高效性的根本原因,然后采用这种滤波器作原型滤波器并结合多相滤波的思想。针对复信号和实信号,分别提出了两种HBCEM FRM多相滤波器组。当滤波器组原型滤波器的过渡带要求较窄时,新滤波器组比传统的FRM滤波器组具有更低的计算复杂度。最后通过复杂度分析和应用实例证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 频率响应屏蔽(FRM) 半带复指数调制(HBCEM) 多相滤波器 数字滤波器
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多相滤波器组的ZFFT算法在轨道电路信号检测中的应用 被引量:4
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作者 李开成 曹雪凤 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期109-112,共4页
针对轨道电路信号(FSK信号)的检测提出了基于多相滤波器组的频谱细化(ZFFT)分析方法,该方法利用多相滤波器组将待分析的移频信号按照不同载频分解成多个子带,经过子带选择,再进行FFT,与传统的信号检测算法相比,这种算法可以提高信号检... 针对轨道电路信号(FSK信号)的检测提出了基于多相滤波器组的频谱细化(ZFFT)分析方法,该方法利用多相滤波器组将待分析的移频信号按照不同载频分解成多个子带,经过子带选择,再进行FFT,与传统的信号检测算法相比,这种算法可以提高信号检测精度和实时性. 展开更多
关键词 多相滤波器 复调制频谱细化 频谱分析 移频键控信号
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基于多相滤波器的信道化接收机及其应用研究 被引量:44
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作者 付永庆 李裕 《信号处理》 CSCD 2004年第5期517-520,共4页
本文主要研究了应用多相滤波技术的信道化接收机建模问题。在给定信道频谱划分方案下,推导了基于多相 滤波器的信道化接收机数学模型。并由此模型设计了一个四信道模拟系统。最后用仿真实验结果验证了模型的正确性。
关键词 信道化接收机 多相滤波器 频谱划分 仿真实验 模拟系统 验证 正确性 建模 模型设计 方案
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基于多相滤波器组的语音基频检测方法 被引量:1
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作者 付中华 赵荣椿 蒋冬梅 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期603-606,共4页
基于多相滤波器组的语音基频检测方法 ,运用多相滤波器组分解语音信号频谱 ,然后利用声带震动的能量准周期性在各子带进行峰值搜索 ,并综合这些子带的搜索结果计算基音周期 ,最后根据先验知识以及一种新的清浊音判定方法对结果进行校正... 基于多相滤波器组的语音基频检测方法 ,运用多相滤波器组分解语音信号频谱 ,然后利用声带震动的能量准周期性在各子带进行峰值搜索 ,并综合这些子带的搜索结果计算基音周期 ,最后根据先验知识以及一种新的清浊音判定方法对结果进行校正。基于标准 展开更多
关键词 基音频率检测 多相滤波器 峰值搜索
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基于DSP Builder多相滤波器组的实现 被引量:1
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作者 董亮 汪敏 +1 位作者 许春 施硕彪 《电子测量技术》 2009年第12期80-84,共5页
在详细分析了多相滤波器组原理和实现方法后,通过在DSP Builder下调用FIR IP Core(Finite Impulse Response Intellectual Property Core,有限冲击响应滤波器知识产权核)构建了一个多相滤波器组,实现了对输入信号的抽取式下变频的同时... 在详细分析了多相滤波器组原理和实现方法后,通过在DSP Builder下调用FIR IP Core(Finite Impulse Response Intellectual Property Core,有限冲击响应滤波器知识产权核)构建了一个多相滤波器组,实现了对输入信号的抽取式下变频的同时减低了等效采样带宽,进而使FFT(Fast Fourier Transformation,快速傅里叶变换)的处理带宽减低,在同等变换N点数的情况下有效地提高FFT通道的利用率和谱分辨率,提高倍数取决于抽取因子M,该设计能广泛使用在射电天文的谱线信号的精细分析同时也提高了处理器速度和性能。 展开更多
关键词 多相滤波器 FIR IP CORE 高效谱分析射电天文谱线信号
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基于多相滤波器组的谐波和间谐波快速检测与分析 被引量:5
7
作者 朱家龙 杜正聪 祝俊 《电测与仪表》 北大核心 2019年第2期90-96,共7页
通过实时、准确地检测谐波和间谐波参数,才能实现谐波补偿装置的最优配置和达到治理谐波和间谐波的目的。针对谐波和间谐波检测中的实时性和高精度参数估计问题,提出了一种基于50%通道交叠的多相滤波器组结构的谐波和间谐波快速检测方法... 通过实时、准确地检测谐波和间谐波参数,才能实现谐波补偿装置的最优配置和达到治理谐波和间谐波的目的。针对谐波和间谐波检测中的实时性和高精度参数估计问题,提出了一种基于50%通道交叠的多相滤波器组结构的谐波和间谐波快速检测方法,同时避免了谐波和间谐波落入通道交叠处而降低检测能力的问题。理论分析和仿真结果表明,该方法可以有效地提高检测的实时性,同时保持着高精度,且易于实现。 展开更多
关键词 谐波和间谐波检测 多相滤波器 实时性 高精度
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变采样多相滤波器组信道化接收机的实现 被引量:2
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作者 唐尧 李波 +2 位作者 左晓亚 杨懋 闫中江 《雷达科学与技术》 北大核心 2018年第2期226-232,共7页
针对多相滤波器组信道化接收机的通道采样率在数值上等于通道带宽,因此无法兼顾最优信道带宽和最优采样率的问题,提出一种基于嵌入式变采样多相滤波器组的信道化接收机。该信道化接收机根据要求的变采样率改变数据的输入速率,并依据数... 针对多相滤波器组信道化接收机的通道采样率在数值上等于通道带宽,因此无法兼顾最优信道带宽和最优采样率的问题,提出一种基于嵌入式变采样多相滤波器组的信道化接收机。该信道化接收机根据要求的变采样率改变数据的输入速率,并依据数学推导对原有系统的结构进行变形,可有效解决多相滤波器组通道采样率和通道带宽的耦合问题,从而实现嵌入式变采样的目的。本接收机设计方法在兼顾系统最优采样和最小信道带宽要求的前提下,能有效避免频道浪费或复杂的插值算法。仿真结果表明,该接收机在不增加计算量的基础上能有效改变采样率,提高系统实时处理能力。 展开更多
关键词 多相滤波器 信道化接收机 嵌入式变采样 软件定义无线电
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基于多相滤波器组的非线性回声抵消 被引量:2
9
作者 梁萌 付中华 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第6期921-931,共11页
在免提通话系统和移动通信设备中,扬声器常常工作在较高的音量下,容易发生过载现象,从而产生明显的非线性声学回声,这在小微型扬声器中更加常见。常用的线性AEC(Acoustic Echo Cancellation)算法无法消除此类非线性回声,因此通话质量受... 在免提通话系统和移动通信设备中,扬声器常常工作在较高的音量下,容易发生过载现象,从而产生明显的非线性声学回声,这在小微型扬声器中更加常见。常用的线性AEC(Acoustic Echo Cancellation)算法无法消除此类非线性回声,因此通话质量受到严重影响。非线性回声主要表现为额外的高频谐波分量,这些分量使得全带系统不再满足线性关系,而通常的AEC算法都是基于最小化全带误差推导而来,因此性能很容易受到非线性失真的影响。本文提出了一种基于多相滤波器组的子带AEC算法,把全带误差变成了各个子带的误差,因而把谐波失真成分变成了某些子带内的加性噪声,这使得谐波失真较小的那些子带依然能够正常收敛。通过仿真和实测实验,当出现非线性失真时,新方法的ERLE(Echo Return Loss Enhancement)明显高于经典的全带时域和频域方法,对于非线性失真明显的语音信号,ERLE提升约10 dB。 展开更多
关键词 回声抵消 非线性回声抵消 多相滤波器 子带回声抵消算法 扬声器非线性失真
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多相滤波器在跳频解调中的应用
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作者 焦东立 彭浪 付林罡 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期28-31,共4页
本文针对全数字多载波跳频接收机提出一种高效的解调算法,首先,跳频技术因其具有良好的抗干扰性能,在军事通信中有着广泛的应用,本文在跳频接收机下采样的处理中,添加一组下采样滤波器组,用于跳频信号的解调,该算法较于以往的算法,复杂... 本文针对全数字多载波跳频接收机提出一种高效的解调算法,首先,跳频技术因其具有良好的抗干扰性能,在军事通信中有着广泛的应用,本文在跳频接收机下采样的处理中,添加一组下采样滤波器组,用于跳频信号的解调,该算法较于以往的算法,复杂度较低,便于实现;且该算法采用的是并行捕获,可以实现信号的快速捕获,降低同步时间;解调后,第二组滤波器组用于实现MFSK调制信号的非相关解调,进一步降低解调端的复杂度。 展开更多
关键词 跳频 抗干扰 多载波跳频 多相滤波器
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基于抽取滤波器多相分解的多速率采样模块设计 被引量:3
11
作者 卜祥元 方金辉 +1 位作者 范星宇 王珂 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期187-191,共5页
针对扩频系统中多速率采样的实现问题,提出了一种改进的多相滤波器结构.通过简单的多相内插之后,进行分数倍抽取,可完成任意比重采样变换.介绍了基于多相滤波器结构的重采样原理,给出了适宜硬件实现的架构.仿真结果表明,该方法在极大降... 针对扩频系统中多速率采样的实现问题,提出了一种改进的多相滤波器结构.通过简单的多相内插之后,进行分数倍抽取,可完成任意比重采样变换.介绍了基于多相滤波器结构的重采样原理,给出了适宜硬件实现的架构.仿真结果表明,该方法在极大降低系统运算量和开销的前提下,并不影响系统的性能. 展开更多
关键词 扩频系统 多相滤波器 任意比重采样
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一种基于多相带通结构的信道化滤波器算法 被引量:4
12
作者 秦文兵 罗来源 叶中付 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2006年第2期133-136,共4页
针对信道化滤波器要求运算速度快、消耗资源多、难以实时处理的突出问题,从多相滤波器,信道化滤波器的结构、原理和运算效率分析出发,推导了一种基于多相带通结构的信道化滤波器算法模型。这种算法将现有多相结构信道化滤波器模型中的... 针对信道化滤波器要求运算速度快、消耗资源多、难以实时处理的突出问题,从多相滤波器,信道化滤波器的结构、原理和运算效率分析出发,推导了一种基于多相带通结构的信道化滤波器算法模型。这种算法将现有多相结构信道化滤波器模型中的低通设计改为带通设计,实现了复数乘法运算全部集中在带通滤波环节当中,并采用协调分级DFT算法的实现方案,大幅度节省了硬件资源,提高了运算效率,实现了信道化滤波器在通用FPGA和DSP芯片中的实时处理,硬件仿真结果验证了算法模型的正确性和有效性。 展开更多
关键词 多相滤波器 信道化滤波器 高效算法 带通滤波器
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基于多相分解滤波器实现的局部频率细化 被引量:4
13
作者 李玉柏 彭启琮 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2000年第3期26-31,共6页
本文介绍了一种基于多相分解滤波器实现的zoom FFT算法 ,该算法是在复调制zoom FFT算法基础上 ,采用多相分解滤波器方法来实现低通滤波器 ,并利用多抽取频率系统的网络结构等效变换来减少运算量。分析表明 :这种基于多相分解滤波器实现... 本文介绍了一种基于多相分解滤波器实现的zoom FFT算法 ,该算法是在复调制zoom FFT算法基础上 ,采用多相分解滤波器方法来实现低通滤波器 ,并利用多抽取频率系统的网络结构等效变换来减少运算量。分析表明 :这种基于多相分解滤波器实现的zoom FFT算法在保留了选带细化的灵活性基础上 ,其运算量仅约为常规复调制zoom FFT算法的 1 N2 (N2 为细化倍数 )。论文首先推导基于多相分解滤波器实现zoom FFT的算法 ,然后讨论该算法的实现方法 ,并与一些常用的zoom FFT算法进行比较 ,最后给出仿真结果。 展开更多
关键词 ZOOM-FFT 多相分解滤波器 局部频率细化
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高速并行FIR滤波器的FPGA实现 被引量:26
14
作者 张维良 张彧 +1 位作者 杨再初 杨知行 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1819-1822,共4页
提出了一种基于多相滤波器的并行有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)滤波器结构,可以有效提高滤波器运算的吞吐率,与传统的串行滤波器结构比,并行滤波器运算速度可以提高L倍,其中L为并行的路数,并且运算延迟小。首先从理论上分... 提出了一种基于多相滤波器的并行有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)滤波器结构,可以有效提高滤波器运算的吞吐率,与传统的串行滤波器结构比,并行滤波器运算速度可以提高L倍,其中L为并行的路数,并且运算延迟小。首先从理论上分析了基于多相滤波器的并行滤波原理,并以八路并行为例,对FIR滤波运算做了浮点仿真验证。然后用经典符号数表示以及优化定点滤波器系数,并针对滤波器系数设计了流水线结构。最后在Altera的Stratix II系列芯片上实现了定点并行滤波器。可编程逻辑阵列(field programmable gatearray,FPGA)编译以及下载测试结果表明,该滤波器仅占用少量的资源,其等效吞吐率可以达到2 GHz。 展开更多
关键词 可编程逻辑阵列 有限脉冲响应滤波器 多相滤波器 经典符号数
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一种基于多相滤波的高效信道化算法研究及改进 被引量:21
15
作者 周欣 吴瑛 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第1期45-48,共4页
本文对基于多相滤波技术的信道化算法做了仿真和优缺点分析。针对其存在盲区的问题,以降低抽取率为基础,对该算法进行了改进,建立了无盲区信道化接收机模型。并由此模型设计了四信道仿真系统,实验结果验证了模型的正确性。最后,在Tiger ... 本文对基于多相滤波技术的信道化算法做了仿真和优缺点分析。针对其存在盲区的问题,以降低抽取率为基础,对该算法进行了改进,建立了无盲区信道化接收机模型。并由此模型设计了四信道仿真系统,实验结果验证了模型的正确性。最后,在Tiger SHARCTS101上实现了改进算法,运行结果证明了算法的高效性。 展开更多
关键词 多相滤波器 信道化接收机 盲区
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基于多相滤波的直接数字正交变换技术 被引量:5
16
作者 颜彪 许宗泽 邹国良 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2003年第1期9-12,54,共5页
为了尽可能多地用软件来实现通信和雷达接收机的处理功能,需要直接对中频信号进行采样,然后通过数字正交变换的方法得到同相和正交分量.该文首先对多相滤波法实现数字正交变换的原理进行了分析,然后根据多抽样率信号处理理论详细证明了... 为了尽可能多地用软件来实现通信和雷达接收机的处理功能,需要直接对中频信号进行采样,然后通过数字正交变换的方法得到同相和正交分量.该文首先对多相滤波法实现数字正交变换的原理进行了分析,然后根据多抽样率信号处理理论详细证明了内插时延滤波器能够用多相滤波器组中的子滤波器实现.最后,计算机仿真结果表明,所设计的内插时延滤波器的相频特性和幅频特性均满足要求. 展开更多
关键词 中频采样 数字正交变换 多相滤波器 软件无线电 A/D变换 信号处理 计算机仿真
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基于多相滤波的宽带接收机信道化算法研究 被引量:17
17
作者 周欣 吴瑛 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2006年第11期71-74,共4页
对基于多相滤波技术的信道化算法做了仿真和优缺点分析。针对其存在盲区的问题,以降低抽取率为基础,对该算法进行了改进,建立了无盲区信道化接收机模型。并由此模型设计了四信道仿真系统,实验结果验证了模型的正确性。最后,在Tiger SHAR... 对基于多相滤波技术的信道化算法做了仿真和优缺点分析。针对其存在盲区的问题,以降低抽取率为基础,对该算法进行了改进,建立了无盲区信道化接收机模型。并由此模型设计了四信道仿真系统,实验结果验证了模型的正确性。最后,在Tiger SHARCTS101上实现了改进算法,运行结果证明了算法的高效性。 展开更多
关键词 多相滤波器 信道化接收机 盲区
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一种采用匹配滤波器插值的符号定时同步方法 被引量:4
18
作者 刘祖军 王杰令 易克初 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1550-1554,共5页
针对多项滤波器组符号定时同步方法复杂度高的问题,提出一种基于匹配滤波器插值的符号定时同步方法.该方法根据定时误差调整插值步长,通过不同的插值步长对预设的匹配滤波器脉冲响应进行插值,调整匹配滤波器的群延时,从而实现符号的定... 针对多项滤波器组符号定时同步方法复杂度高的问题,提出一种基于匹配滤波器插值的符号定时同步方法.该方法根据定时误差调整插值步长,通过不同的插值步长对预设的匹配滤波器脉冲响应进行插值,调整匹配滤波器的群延时,从而实现符号的定时同步.与传统的多相滤波器组方法相比,该方法复杂度低,易于实现高精度符号定时同步.采用匹配滤波器插值构建了同步环路,并以每符号2采样值的采样速率进行了环路仿真,结果表明该方法比复杂度相当的多相滤波器组方法在误码率为10-3时信噪比提高约1 dB,能够以更低的复杂度实现高精度符号定时同步. 展开更多
关键词 符号定时同步 多相滤波器 插值 匹配滤波器
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用于VLBI数字基带转换的多相滤波技术研究 被引量:8
19
作者 陈岚 张秀忠 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2008年第1期87-94,共8页
该文阐述了利用低通滤波器和多相滤波器技术实现VLBI数字基带转换的原理,建立了采用多相滤波器与FFT技术的数字基带转换系统的仿真模型;然后对本模型的算法复杂度进行了分析和比较;最后对该模型的正确性进行了仿真实验验证.
关键词 天文观测设备与技术 VLBI 数字采集终端 数字基带转换器 低通滤波器 FFT 多相滤波器
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基于Dechirp和多相滤波结构的超宽带通信系统 被引量:1
20
作者 赵亮 金梁 +2 位作者 刘双平 张剑 杨梅樾 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2582-2587,共6页
该文提出了一种采用Dechirp和复多相滤波器组的超宽带通信系统。其发射信号采用开关键控(OOK)调制和Chirp扩频,接收信号经过Dechirp脉冲压缩、低通滤波和模数转换后,使用复多相滤波器组进行子信道划分,完成子信道选择和最大比合并,最后... 该文提出了一种采用Dechirp和复多相滤波器组的超宽带通信系统。其发射信号采用开关键控(OOK)调制和Chirp扩频,接收信号经过Dechirp脉冲压缩、低通滤波和模数转换后,使用复多相滤波器组进行子信道划分,完成子信道选择和最大比合并,最后进行粗同步、精同步、信噪比估计和基于能量检测的OOK解调。通过理论推导与仿真实验,分析了在AWGN信道,IEEE 802.15.3a的CM1和CM4信道下该超宽带通信系统的性能。分析结果证明,该通信系统可以获得较高的处理增益和较强的抗多径性能,所以适合应用于拓展距离通信。 展开更多
关键词 无线通信 超宽带 DECHIRP 多相滤波器 同步
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