基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统 被引量：17

1

作者 侯公羽 胡涛 +4 位作者 徐桂城 马占彪 梁海平 王顺光 郑纲 《工矿自动化》 北大核心 2020年第1期1-6,共6页

当前巷道顶板变形监测方式为基于井下工业环网的在线实时监测,采用电子式和光纤光栅式的位移传感器并以无线方式连接,存在有较多监测盲点、误差较大、依靠连续供电等问题。针对上述问题,设计了一种基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监... 当前巷道顶板变形监测方式为基于井下工业环网的在线实时监测,采用电子式和光纤光栅式的位移传感器并以无线方式连接,存在有较多监测盲点、误差较大、依靠连续供电等问题。针对上述问题,设计了一种基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统。该系统以布里渊光时域反射计(BOTDR)作为数据采集和分析的核心监测工具,采用5 mm钢绞线光纤作为感测光纤,以锚杆、锚索为固定点布设光缆,通过顶板光纤的应变变化来监测顶板变形状况,实现了对煤矿巷道顶板的实时在线分布式监测。现场应用结果表明,光纤应变变化能够实时准确地反映顶板变形情况,基于光纤应变的顶板监测结果与顶板离层仪监测结果、十字法观测结果一致。用光纤应变表征顶板变形程度消除了人为因素和断电等影响,保证了监测结果的客观性,这种长距离、耐腐蚀、抗干扰、无需供电的分布式光纤应变监测方式为煤矿提供了一种全新的巷道监测手段。 展开更多

关键词 巷道顶板监测 顶板变形 分布式光纤技术 光纤应变 布里渊光时域反射计 钢绞线光纤

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65.5 GHz毫米波信道测量与分析 被引量：4

2

作者 侯春枝 刘永胜 +5 位作者 吴振森 李清亮 卢昌胜 林乐科 陈安涛 张玉强 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期630-636,共7页

毫米波技术和大规模多输入多输出天线技术是5G移动通信系统的关键技术.为了研究60 GHz毫米波频段宽带信道特性,在会议室进行了65.5 GHz频段的信道测量活动.首先基于方向性路损模型,研究路径损耗指数和阴影衰落特性;然后基于空间交替广... 毫米波技术和大规模多输入多输出天线技术是5G移动通信系统的关键技术.为了研究60 GHz毫米波频段宽带信道特性,在会议室进行了65.5 GHz频段的信道测量活动.首先基于方向性路损模型,研究路径损耗指数和阴影衰落特性;然后基于空间交替广义期望最大化(space-alternating generalized expectation-maximization,SAGE)参数化分析算法,提取水平到达角、时延和幅度信息;最后根据多径分量距离方法,对多径分量进行分簇,分析均方根时延扩展和均方根角度扩展特性.实测结果表明:视距情况下,方向性路损在固定截距和浮动截距两种方式的拟合下与自由空间路径损耗模型相近;65.5 GHz下环境中的簇具有稀疏性;时延扩展和角度扩展的结果与第三代合作伙伴计划(the 3rd Generation Partnership Project,3GPP)的结果相近.本文提供的信道参数对于5G毫米波60 GHz频段信道建模和仿真具有重要参考意义. 展开更多

关键词 毫米波 信道建模 SAGE算法 方向性路损模型 多径分量距离 信道参数

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基于WAVEWATCH Ⅲ的近岛礁波浪演化研究 被引量：3

3

作者 白珍胜 宗智 +2 位作者 孙泽 蔡志文 刘小龙 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期1261-1269,共9页

本文选取第三代海浪数值模型中经典的WAVEWATCH Ⅲ模型,对西太平洋某风场驱动下的近岛礁波浪演化展开模拟。将数值仿真得出的结果与浮标所采集的实测波浪数据对比分析,验证了WAVEWATCH Ⅲ模式在风场驱动下近岛礁波浪场模拟的可行性,为... 本文选取第三代海浪数值模型中经典的WAVEWATCH Ⅲ模型,对西太平洋某风场驱动下的近岛礁波浪演化展开模拟。将数值仿真得出的结果与浮标所采集的实测波浪数据对比分析,验证了WAVEWATCH Ⅲ模式在风场驱动下近岛礁波浪场模拟的可行性,为应用此模式进行更深一步的波浪演化研究提供了参考依据。 展开更多

关键词 WAVEWATCHⅢ 岛礁 波浪演化 浮标实测

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大面元太赫兹热释电探测器 被引量：5

4

作者 张鹏 曹乾涛 +4 位作者 董航荣 赵鑫 孙佳文 吴斌 刘红元 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期225-230,共6页

针对太赫兹光束的光斑直径较大和传输途径不同的现状,提出大面元太赫兹热释电探测器和多用途探测器结构研究,用于自由空间和波导传输太赫兹光束功率的测试。首先使用有限元分析软件建立太赫兹热释电探测器模型,开展热电耦合仿真设计;其... 针对太赫兹光束的光斑直径较大和传输途径不同的现状,提出大面元太赫兹热释电探测器和多用途探测器结构研究,用于自由空间和波导传输太赫兹光束功率的测试。首先使用有限元分析软件建立太赫兹热释电探测器模型,开展热电耦合仿真设计;其次使用精密研磨抛光工艺、平面集成电路微纳米加工技术、匀胶与剥离工艺、砂轮划片技术等工艺技术,开展太赫兹热释电探测器研制;最后创新设计装配在探测器结构上的套筒与波导适配器。理论分析和实验结果表明:该方法设计的太赫兹热释电探测器具有噪声等效功率低、重复性高特点,并且解决了自由空间与波导传输太赫兹辐射功率兼容测试问题。 展开更多

关键词 太赫兹探测器 有限元分析 自由空间 波导

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光纤受激布里渊增益谱线型特性分析 被引量：3

5

作者 刘加庆 韩顺利 +2 位作者 刘磊 刘雷 张爱国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2307-2312,共6页

光纤受激布里渊效应是一种非常重要的光纤非线性效应,受激布里渊增益谱的线型特性,对于光谱分析、微波光子学、光纤传感等领域的应用,至关重要。针对增益谱线型特性研究,现有方法难以获取高信噪比的增益谱数据,介绍了一种采用两个窄线... 光纤受激布里渊效应是一种非常重要的光纤非线性效应,受激布里渊增益谱的线型特性,对于光谱分析、微波光子学、光纤传感等领域的应用,至关重要。针对增益谱线型特性研究,现有方法难以获取高信噪比的增益谱数据,介绍了一种采用两个窄线宽激光器的增益谱测量方法,其中一个激光器作为探针信号,另一个可调谐激光器作为泵浦信号在宽波段范围内进行推扫。得益于激光器的高信噪比单谱线特性,并利用偏振跟随特性,实现了高信噪比的受激布里渊增益谱测量。测量并分析了不同泵浦功率,对于谱型和线宽等受激布里渊增益特性的影响,特别是,直接实验测量了增益谱型从洛伦兹线型到高斯线型的演化,揭示了泵浦功率等影响受激布里渊增益水平的因素,对于增益谱线型的影响。实验发现,当泵浦功率超过15 dBm时,增益谱出现饱和效应,导致测量增益谱线宽开始随泵浦功率提高而展宽,难以直接测量得到高泵浦功率时的高斯线型的增益谱。提出通过归一化等校正处理,以获取受激布里渊增益谱与待测信号光谱的有效卷积信息,从而得到了近似为高斯线型的增益谱型;针对中间增益区域增益谱型较为复杂,缺少合适增益谱线型演化数学模型的难题,给出了一种基于k次洛伦兹函数拟合的谱型模型,描述从洛伦兹线型到高斯线型的完整演进过程。实验表明拟合效果良好,是一种行之有效的受激布里渊增益谱线型数学模型,可完整描述增益谱在不同增益时的线型。最后,探索了受激布里渊效应在光谱分析方面的应用,通过合理选择泵浦功率等手段,增益谱型为高斯线型时的光谱分光效果最佳,获取了0.2 pm分辨率的6314CA稳定光源的光谱,显示了光纤受激布里渊效应在超高分辨率光谱分析领域的巨大技术优势,而这对于新一代光网络的验证评估至关重要。 展开更多

关键词 受激布里渊增益谱 线型特性 谱型演化 泵浦功率 光谱分析

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傅里叶变换光谱相位特性及处理方法研究 被引量：2

6

作者 刘加庆 李志增 +4 位作者 李婧 刘雷 刘磊 郭洪龙 王建国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3328-3335,共8页

相位校正是傅里叶光谱仪的关键处理步骤,校正精度受仪器特性和不受控环境因素等的影响,如干涉仪温度变化、机械振动等。针对干扰因素引入的相位不确定性及由此带来的校正难题,在对傅里叶光谱仪相位特性进行量化分析的基础上,将测量光谱... 相位校正是傅里叶光谱仪的关键处理步骤,校正精度受仪器特性和不受控环境因素等的影响,如干涉仪温度变化、机械振动等。针对干扰因素引入的相位不确定性及由此带来的校正难题,在对傅里叶光谱仪相位特性进行量化分析的基础上,将测量光谱相位分解为干涉仪温度相关的仪器相位和零光程点采样误差相关的线性相位。其中,仪器相位主要由傅里叶光谱仪自身特性决定,受到干涉仪温度波动影响,干涉仪温度稳定时的仪器相位大致为常数;零光程差点采样误差是线性相位的主要来源,并且每次测量时的采样零光程差点位置都有所不同,这会导致每个获取干涉数据的光谱相位不同。假设干涉仪稳定在温度限内的仪器相位大致为常数,就可将相位处理简化为对线性相位的校正,而包含仪器相位的剩余相位则可在后续的辐射定标过程中予以剔除。相位处理的具体流程如下,获取反演光谱相位数据后,考虑仪器相位的温度相关性,首先采用最小二乘拟合方法提取线性相位项,然后基于提取的线性相位对干涉数据进行对称化处理,对称化处理后的干涉数据相位足够稳定,允许通过光谱均值降低振动等物理效应的干扰,最后在辐射定标过程中,使用复数辐射定标流程,并取定标结果实部作为目标场景的标定光谱辐射数据,即可移除大部分仪器相位,从而完成了相位校正。实验验证环节,首先采用最小拟合方法得到并移除测量光谱的线性相位项后,分析了不同阶次拟合多项式对仪器相位提取精度的影响,结果表明, 5次多项式即可满足需求,此时的均方误差为0.13 rad,更高阶次不会继续改善提取精度。然后基于5次多项式,获取了干涉仪温度为283, 290和300 K时的仪器相位。测量光谱数据移除线性相位和仪器相位后,残余相位误差为幅值在零点处分布的随机噪声,结果表明仪器相位具有温度相关性,与理论假设相符。最后,实验验证了相位处理方案的可行性,结果表明校正相位残差优于±0.04 rad,辐射不确定度优于0.8 K。 展开更多

关键词 红外傅里叶光谱仪 相位处理 仪器相位 复数辐射定标

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SOJ压制和距离欺骗复合干扰下雷达网目标跟踪算法 被引量：1

7

作者 李迎春 孙殿星 李燕 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2022年第3期93-98,共6页

针对远距离支援干扰(SOJ)压制和距离欺骗复合干扰下目标检测概率下降及虚假目标造成数据关联错误的问题,提出了基于等效量测的雷达网目标跟踪算法。首先,将各雷达得到的量测进行分组;然后,将同一部雷达对相同目标的角度量测进行数据压缩... 针对远距离支援干扰(SOJ)压制和距离欺骗复合干扰下目标检测概率下降及虚假目标造成数据关联错误的问题,提出了基于等效量测的雷达网目标跟踪算法。首先,将各雷达得到的量测进行分组;然后,将同一部雷达对相同目标的角度量测进行数据压缩,并利用交叉定位的原理得到等效量测;最后,利用等效量测进行目标跟踪。算法关键在于利用最小二乘法构建用于跟踪的等效量测,降低数据处理载荷,剔除虚假目标。仿真结果表明:在SOJ压制和距离欺骗复合干扰下,该算法使得组网雷达对真实目标进行稳定跟踪。 展开更多

关键词 远距离支援干扰 距离欺骗 雷达网目标跟踪 最小二乘法

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一种分数阶域的密集假目标干扰抑制算法 被引量：9

8

作者 张亮 王国宏 +3 位作者 张顺义 张翔宇 孙殿星 李思文 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期79-87,共9页

针对线性调频(LFM)相参雷达抗自卫式密集假目标干扰问题,提出一种分数阶域的密集假目标干扰抑制算法。雷达遭受干扰后,首先发射调频斜率捷变LFM(SV-LFM)波形,得到1个相干处理间隔回波;其次,最大高阶矩准则估计各脉冲重复周期干扰调频斜... 针对线性调频(LFM)相参雷达抗自卫式密集假目标干扰问题,提出一种分数阶域的密集假目标干扰抑制算法。雷达遭受干扰后,首先发射调频斜率捷变LFM(SV-LFM)波形,得到1个相干处理间隔回波;其次,最大高阶矩准则估计各脉冲重复周期干扰调频斜率,确定分数阶傅里叶变换(FRFT)最优阶次;然后,计算回波最优阶次FRFT,通过峰值遮盖滤除部分干扰;最后,对滤除干扰后的回波进行脉冲压缩、相参积累,最终实现干扰抑制。对于发射SV-LFM波形的雷达,其脉冲压缩、相参积累本身对密集假目标干扰具有一定抑制作用,结合干扰滤除处理,能够取得更佳抑制效果。实验结果表明,所设计的变带宽SV-LFM波形与雷达动目标检测具备较高兼容性,相比理想不捷变,真实目标有效检测临界信噪比小于1 dB;所提算法对干扰抑制后的真实目标有效检测临界干信比提高约20 dB,假目标数量减少约40%。 展开更多

关键词 密集假目标干扰 雷达 线性调频 调频斜率捷变 分数阶傅里叶变换 干扰抑制

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带落角约束的非奇异快速终端二阶滑模制导律 被引量：5

9

作者 尤浩 赵久奋 +1 位作者 李朋 宋林浩 《弹箭与制导学报》 北大核心 2019年第6期155-159,176,共6页

为实现导弹带落角约束攻击地面机动目标,基于非奇异快速终端滑模和二阶滑模控制理论,提出了一种带落角约束的有限时间滑模制导律。选取非奇异快速终端滑模面提高了系统状态的收敛速度,基于二阶滑模控制理论设计制导律有效抑制了抖振现象... 为实现导弹带落角约束攻击地面机动目标,基于非奇异快速终端滑模和二阶滑模控制理论,提出了一种带落角约束的有限时间滑模制导律。选取非奇异快速终端滑模面提高了系统状态的收敛速度,基于二阶滑模控制理论设计制导律有效抑制了抖振现象,并且制导律设计过程中避免了奇异问题的出现。针对目标机动信息带来的外界扰动,设计了非齐次干扰观测器进行估计并补偿。仿真结果验证了所设计制导律的有效性和优越性。 展开更多

关键词 落角约束 机动目标 二阶滑模 抖振

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基于无人机的天线测试系统设计 被引量：4

10

作者 颜振 刘伟 +1 位作者 唐静双 王亚海 《微波学报》 CSCD 北大核心 2020年第S01期376-379,共4页

本文设计了一种基于无人机的外场天线测试系统。该系统利用无人机对外场条件下固定天线的收发方向图进行测试。文中对系统架构、硬件、软件设计分别进行描述,并给出系统实测效果。

关键词 天线 测试 方向图 无人机

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小型化三耦合线Marchand巴伦的等效模型分析与验证 被引量：4

11

作者 林震 年夫顺 +2 位作者 张胜洲 贾定宏 邓建钦 《电讯技术》 北大核心 2020年第4期470-476,共7页

为了实现三耦合线Marchand巴伦的快速设计,缩小巴伦的尺寸,提出了一种简化的三耦合线Marchand巴伦等效模型及小型化设计方法。该等效模型将复杂的三耦合线的S参数散射矩阵的计算问题简化为对两个并联的平行耦合线的S参数散射矩阵的计算... 为了实现三耦合线Marchand巴伦的快速设计,缩小巴伦的尺寸,提出了一种简化的三耦合线Marchand巴伦等效模型及小型化设计方法。该等效模型将复杂的三耦合线的S参数散射矩阵的计算问题简化为对两个并联的平行耦合线的S参数散射矩阵的计算。为了验证该模型和设计方法的有效性,采用0. 1μm砷化镓pHEMT (pseudomorphic High Electron Mobility Transistor)工艺制作了一款75~110 GHz的单平衡混频芯片,最终应用于单平衡混频器的巴伦耦合线长度被缩减为中心频率1/4波长的44%。良好的混频器性能和紧凑的芯片面积证明了所提三耦合线巴伦的等效模型和设计方法能够为单片集成微波电路芯片的设计提供指导作用。 展开更多

关键词 三耦合线Marchand巴伦 小型化设计 W频段单平衡混频器

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逻辑分析仪高速采集系统的设计与实现 被引量：5

12

作者 王励 田万里 吕增强 《电子测量技术》 2018年第21期71-74,共4页

随着混合信号示波器中包含逻辑分析仪功能,对逻辑分析仪采集系统的采样率提出了更高要求。基于混合信号示波器平台,设计与实现了逻辑分析仪高速采集系统,采样率达2.5GSa/s。鉴于逻辑分析仪数据只表示高低两状态,使用FPGA就能快速实现高... 随着混合信号示波器中包含逻辑分析仪功能,对逻辑分析仪采集系统的采样率提出了更高要求。基于混合信号示波器平台,设计与实现了逻辑分析仪高速采集系统,采样率达2.5GSa/s。鉴于逻辑分析仪数据只表示高低两状态,使用FPGA就能快速实现高低电平的数字化。基于FPGA强大的数据处理功能,把每个通道信号分作两路输入,使用625MHz时钟分别对每一路进行双沿采样,然后拼接数据,可以实现2.5GSa/s采样率,给出了具体方案。同时,详细介绍了采集系统的FPGA采集控制、数据采集控制流程、数据读取与绘制波形等设计与实现,最后在测试中予以验证。 展开更多

关键词 逻辑分析仪 采集系统 采样率 数据采集

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微波激励变频模块集成测试系统设计 被引量：2

13

作者 周辉 《微波学报》 CSCD 北大核心 2020年第S01期398-400,共3页

本文论述了微波激励变频模块集成测试系统,并从系统设计要点、软硬件体系结构等方面详细阐述了系统的设计与实现方案。运行结果表明:该系统运行稳定,精度高。

关键词 自动测试 虚拟仪器 TestCenter

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基于动态搜零法的天线罩电性能测试系统设计与实现 被引量：2

14

作者 张升华 冯红全 +2 位作者 刘伟 颜振 王亚海 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2021年第1期81-85,共5页

文中叙述了天线罩测试系统的组成,按照电性能参数的测试原理,运用动态搜零的核心算法,以VS2010为开发平台,采用C#编程语言开发了系统软件,分析了系统的关键技术,实现了透过率、瞄准误差的同步测试。测试结果表明:透过率的重复测试精度小... 文中叙述了天线罩测试系统的组成,按照电性能参数的测试原理,运用动态搜零的核心算法,以VS2010为开发平台,采用C#编程语言开发了系统软件,分析了系统的关键技术,实现了透过率、瞄准误差的同步测试。测试结果表明:透过率的重复测试精度小于2%,瞄准误差的重复测试精度为0.26′(RMS),测试速度相比静态搜零的方法提高数倍。本系统对天线罩电性能测试具有重要参考意义。 展开更多

关键词 天线罩电性能 动态搜零法 测试系统

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毫米波T/R组件自动测试系统设计 被引量：2

15

作者 张磊 《微波学报》 CSCD 北大核心 2020年第S01期395-397,共3页

毫米波T/R组件测试工作量大、花费时间长,而且手工测试不确定性高。设计开发了毫米波T/R组件自动测试系统,并从系统设计要点、软硬件体系结构等方面详细阐述了系统的设计与实现方案。整个测试过程快速、高效、准确、智能、安全。运行结... 毫米波T/R组件测试工作量大、花费时间长,而且手工测试不确定性高。设计开发了毫米波T/R组件自动测试系统,并从系统设计要点、软硬件体系结构等方面详细阐述了系统的设计与实现方案。整个测试过程快速、高效、准确、智能、安全。运行结果表明:该系统运行稳定,精度高。 展开更多

关键词 自动测试 虚拟仪器 TestCenter

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一种工作至K波段的矢网激励信号源的设计 被引量：1

16

作者 陈丽 张晓来 朱伟 《电子测量技术》 2020年第14期5-9,共5页

频率合成器是电子测量仪器的核心部件,它的指标一定程度上决定了整机的性能指标。随着仪器小型化的发展趋势,频率合成技术也在向更高的要求方向发展,包括更高的频率、更宽的频段、更高的频率分辨率、更低的相位噪声、更好的功率输出平坦... 频率合成器是电子测量仪器的核心部件,它的指标一定程度上决定了整机的性能指标。随着仪器小型化的发展趋势,频率合成技术也在向更高的要求方向发展,包括更高的频率、更宽的频段、更高的频率分辨率、更低的相位噪声、更好的功率输出平坦度,以及低功耗小型化的要求。介绍了一种作为手持式矢量网络分析仪功能仪器的激励信号源,该激励源的频率合成方案设计满足30 kHz^20 GHz的频率范围,具有较高的频率分辨率和较低的相位噪声,并通过功率调节电路得到优良的功率输出平坦度。 展开更多

关键词 频率合成 激励源 功率平坦度 频率分辨率 相位噪声

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一种多窗口示波器采集系统的设计与实现

17

作者 王励 向前 吕增强 《电子测量技术》 2018年第14期134-137,共4页

为了满足混合信号示波器多窗口显示的需求,设计与实现了一种8种窗口模式,最多16个窗口的采集系统。重点阐述了窗口显示点与采集控制参数设置能够解耦的原理。在固定的窗口模式下,当时基、时延与存储深度等参数确定时,每个显示点相对时... 为了满足混合信号示波器多窗口显示的需求,设计与实现了一种8种窗口模式,最多16个窗口的采集系统。重点阐述了窗口显示点与采集控制参数设置能够解耦的原理。在固定的窗口模式下,当时基、时延与存储深度等参数确定时,每个显示点相对时间零点的地址则恒定。当窗口数目发生改变时,只改变每个显示点相对时间零点的地址。不同的窗口模式下,采集系统的各项控制参数,可以由一个恒定的存储深度计算,每个显示点数据的存储区地址由时间零点地址与相对地址确定。同时,详细介绍了多窗口示波器采集系统的FPGA采集控制、数据采集控制流程、数据读取与绘制波形等设计与实现,最后验证了本设计方案。 展开更多

关键词 示波器 多窗口显示 采集系统 数据采集

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