关于通信原理实习报告

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江西工业职业技术学院题目:

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作者:

指导老师:

实训报告书仿手机调频收音、对讲机制作电子与信息工程分院

学号:余静

20XX年月《现代通信原理》

目录

一、引言 (2)

二、实训任务 (3)

三、项目工作原理概述 (3)

四、各模块电路原理说明 (4)

五、主要元器件性能及使用说明 (6)

六、安装及调试步

骤 (8)

七、实训小结 (9)

附录 (10)

一、引言

《现代通信原理》是电子信息工程专业的一门重要的专业技术基础课,该课程作为高等教育中实施现代通信技术教育的基础课程,通过实践教学、实训,有助于学生理解现代通信系统的基本原理、基本组成、基本性能指标和基本的分析方法,对完善学生的知识能力结构,实施素质教育具有重要作用。

该课程实训,以当前广泛应用的通信系统和不断发展的新技术为背景,紧紧围绕通信系统的有效性和可靠性这对矛盾进行分析,通过项目导入与动手实践相结合,强化基础训练,强化认知实践环节,使学生掌握现代通信系统的基本原理和关键技术,提高学生动脑动手的实践能力,以适应信息时代前进的步伐。

信息发射、接收是现代通信的必备环节,发射信息的模块由信号发射机,接收信息的设备为接收机,具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。信号发射、调频收

音是现代通信原理必不可少的实践教学环节,发射机将信号放大通过天线发射电波,收音机的接收天线收到空中的电波;调谐电路选中所需频率的信号;检波器将高频信号还原成声频信号(即解调);解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率;最后经过电声转换还原出广播内容。本次实训通过仿手机调频收音、对讲机制作这个项目,可以培养学生运用课程中所学的理论知识与实践紧密结合,了解常用电子器件的类别、型号、规格、性能,能够正确识别和选用常用的电子器件;学习并掌握收音机与对讲机的工作原理,熟悉电烙铁的使用及其维护与修理,基本掌握手工电烙铁的焊接技术;学会读电路原理图,并且能和 PCB 图对应起来,了解电子产品的焊接、安装流程、调试与维修方法,从而提高培养动手能力与独立解决实际问题的能力。

二、实训任务

利用中夏牌ZX2028插件型收音机、对讲机实验套件,进行收音机、对讲机的安装与调试。

1.理解调频收音的工作原理图及实验套件的PCB板电路图

2.按照PCB电路图,焊接与安装收音机与对讲机的电子元器件

3.调试收音机、对讲机的声音效果

三、项目工作原理

中夏牌ZX2028插件型收音机、对讲机实验套件,收音机以D1800芯片作为收音接收专用集成电路,D2822芯片作为功率放大集成电路。对讲机接机模块以收音机接收模块一致,发射模块采作两级放大电路,第一级为振荡兼放大电路,第二级为发射部分,采用专用的发射管传递信号。

收音机参数:调频频段88MHz-108 MHz,工作源电压范围-5V;静态电流;信噪比80dB;谐波失真收音机部分原理:调频信号由TX接收,经C9耦合到IC1的19脚内的混频电路,IC1第1脚内部为本机振荡电路,1脚内本振信号输入端,L4、

C、C10、C11等元件构成本振的调谐回路。在IC1内部混频后的信号经低通滤波器后得到的中频信号,中频信号由IC1的7、8、9脚内电路进行中频放大、检波,7、8、9脚外电路接的电容为调频滤波电容,此时,中频信号频率仍然是变化的,经过鉴频后变成变化的电压。10脚外接电容为鉴频电路的滤波电容。这个变化的电压就是音频信号,经过静噪的音频信号从14脚输出耦合到12脚内的功放电路,第一次功率放大后的音频信号从11脚输出,经过R10、C25、RP,耦合至IC2进行第二次功率放大,推动扬声器发出声音。

对讲机发射原理:变化的声波被驻极体转换为变化着的电信号,绿过R1、R2、C1阻抗平衡后,由VT1进行调制放大。C2、C3、C4、C5、L1以及VT1集电极与发射极之间的结

电容Cce构成一个LC振荡电路,在调频电路中,很小的电容变化也会引起很大的频率变化。当电信号变化时,相应的Cce也会有变化,这样频率就会有变化,就达到了调频的目的。经过VT1调制放大的信号经C6耦合至发射管VT2通过TX、C7向外发射调频信号。VT1为9018振荡放大三极管,VT2为9018专用发射管。

通信原理-习题及答案概要

一、填空 1、单音调制时,幅度A不变,改变调制频率Ωm,在PM中,其最大相移△θm 与Ωm_______关系,其最大频偏△?m与Ωm__________;而在FM,△θm与Ωm________,△?m与Ωm_________。 1、在载波同步中,外同步法是指____________________,内同步法是指 ________________________。 2、已知一种差错控制编码的可用码组为:0000、1111。用于检错,其检错能力 为可检;用于纠正位错码;若纠一位错,可同时检查错。 3、位同步信号用于。 1.单边带信号产生的方式有和。 2.设调制信号的最高频率为f H ,则单边带信号的带宽为,双边带信号的带宽为,残留边带信号的带宽为。 3.抽样的方式有以下2种:抽样、抽样,其中没有频率失真的方式为抽样。 4.线性PCM编码的过程为,,。 5.举出1个频分复用的实例。 6.当误比特率相同时,按所需E b /n o 值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序 为。 7、为了克服码间串扰,在___________之前附加一个可调的滤波器;利用____________的方法将失真的波形直接加以校正,此滤波器称为时域均衡器。 1、某数字传输系统传送8进制信号,码元速率为3000B,则该系统的信息速 率为。 2、在数字通信中,可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性 能的影响。 3、在增量调制系统中,当模拟信号斜率陡变时,阶梯电压波形有可能跟不 上信号的变化,形成很大失真的阶梯电压波形,这样的失真称 为。 4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象,可以对 基带数字信号先进行,然后作BPSK调制。 1、通信系统的性能指标主要有和,在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量,后者用接收端输出的衡量。 2、对于一个数字基带传输系统,可以用实验手段通过在示波器上观察该系统

电力载波通信相关知识

一、电力载波通信相关知识简介 1、通信系统的组成 通信的目的是为了交换信息。一般通信系统的组成可用下图概括: 信源是信息产生的 来源,是一些可视或可闻的信息,这些信息通常都是些非电信号,要转换为电信号才能进行传输,这个工作通常由输入设备完成,如电话机、电报机、摄像机。交换设备是沟通输入设备和发送设备的接续装置,(在其他通信系统有可能不需要这一过程,电信号直接送入到发送设备进行调制)。 发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(调制)使之满足信道传输的要求。 信道是信息传输的媒介,概括来讲分为有线和无线两种,其中有线传输包括:电力载波、光纤通信;无线传输包括微波、特高频等。 接收设备和输出设备与发送设备和输入设备的作用相反。 1.1载波通信系统的组成 载波通信系统的组成可以用下图表示: 上图中: 用户通常是电话机或远动设备专用的调制解调器; 交换机是接通电话用户的交换机接续设备,分人工和自动接续两种;载波机相当于通信系统的发送和接收设备,它的作用是把语音信号转换成适合线路传输的频率的信号。或将线路传输的高频信号还原成语音信号。 高频通道在电力系统中通常是指,由高频电缆、结合滤波器、耦合电容器、高压线路等组成的传输通道。 2、载波通信系统的类型和应用 在载波通信系统中,根据传输媒介的不同,载波通信可以分为以下几种类型:(1)架空明线载波通信 架空明线是指沿专用通信杆架设的金属线(铁线或铜线),90年代以前,架空明线载波通信在我国长途通信中曾被大量使用,目前,已被光纤通信取代。(2)对称电缆载波通信 对称电缆是埋在地下的一种电缆,电缆分缆芯和护层两部分,传输频带为12-252kHz,可传输60路电话。 (3)同轴电缆载波通信 同轴电缆可架设或埋地,根据同轴线缆的不同,最高传输频率可达60MHz,载波通信容量最高可达13200路。 (4)电力载波通信 电力载波通信是在工频为50Hz的电力输电线路上传输的一种载波通信。根据所使用的耦合方式的不同,分为相地结合和相相结合高频通道。通信所采用有载波通信为相地结合的高频通道、保护专用载波收发信机通常采用相相结合的高频通

现代通信原理(罗新民)第九章+数字载波调制习题答案

第九章 数字载波调制 图见附文件:9-1、9-2、9-8、9-9①②、9-17、9-18 未做出:9-9③、9-14、9-19、9-20、9-21 9-1 设发送的数字序列为:1011001010,试分别画出以下两种情况下的2ASK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 的信号波形: ①载频为码元速率的2倍; ②载频为码元速率的1.5倍。 解:图9-1 9-2 设发送的数字序列为0、1交替码,试计算并画出2PSK 信号的频谱。 解:2PSK 信号相当于将发送的0、1序列转换为双极性码)(t S D 后与载波相乘,设 10,11-→+→,则t A t S t S D PSK 02cos )()(ω=。 )]()([4 )(002 2ωωωωω++-= ∴D D PSK P P A P 根据第八章对基带数字随机脉冲序列功率谱的分析,有 ∑∞ -∞ =--++--=m T T T T T D m m G P m PG f G G P P f P ) (|)()1()(||)()(|)1()(2 21 2 221ωωδωωωωω其中)2 ( )(),2 ( )(21T TSa G T TSa G ωωωω-==,T f T 1= 为码元间隔。 代入上式,可得:)()12(2 )1(4)(2 ωδωω-+-=P f T TSa P P P T D )] ()()[12(4 1])2 ( )2 ( [)1()(002 2 2 2 2ωωδωωδωωωωω-++-+ ++--=∴P f A T Sa T Sa T P P A P T PSK 当P = 2 1时,没有冲激项。 图9-2 9-3什么是OOK 的包络检波法的判决门限、归一化门限及最佳门限?设码元“0”“1”等概出现,且系统的输入信噪比S/N =10dB ,试计算归一化门限值及系统的误码率。 解:①判决门限th V 指将接收端的接收信号V 判决为1或0的门限值。如th V V >时判为1, th V V <时判为0。 归一化门限σ th V V = ,2 σ为噪声方差。 最佳门限* th V 是使误码率达到最小的判决门限。 ②已知OOK 包络检波法的最佳门限* th V = 2 A ,由20 1022 2A A r = == σσ 得,

现代通信原理复习摘要

1. 未经过调制的数字信号所占据的频谱是从零频或很低频率开始,称为数字基带信号。 2. 表示信息码元的单个脉冲波形并非一定是矩形的,根据实际需要和信道情况,还可以是高斯脉冲、升余弦脉冲 等其他形式。数字基带信号可表示为: 3. ()()n s n s t a g t nT ∞ =-∞ = -∑,式中n a 为第n 个码元所对应的电平值(0,+1或者-1,+1等);s T 为码元持续时间; ()g t 为某种脉冲波形。 4. 由于数字基带信号是一个随机脉冲序列,没有确定的频谱函数,所以只能用功率谱来描述它的频谱特性。 5. 二进制的基带信号的带宽主要依赖于单个码元波形的频谱函数。时间波形的占空比越小,占用的频带越宽。若 以频谱的第一个零点计算,NRZ (s T τ=)基带信号的带宽1s B f τ==;RZ (2s T τ=)基带信号的带宽为 12s s B f τ==,其中1s s f =是位定时信号的频率,在数值上与码元速率B R 相等。 6. 单极性基带信号是否存在离散谱取决于矩形脉冲的占空比。单极性NRZ 信号中没有定时分量,RZ 信号中存在 信号分量,可直接提取它。“0”“1”等概率的双极性信号没有离散谱,也就是说没有直流分量和定时分量。 7. 基带信号传输码码型的选择考虑以下原则: 1) 不含直流分量,且低频分量尽量少。 2) 应含有丰富的定时信息,以便从接收码中直接提取定是信号。 3) 功率谱主瓣宽度窄,以节省传输带宽。 4) 能适应信息源的变化。 5) 具有内在的检错能力。 6) 编译码简单,以降低通信延迟和成本。 8. 有效性和可靠性是通信系统的两个重要指标。在模拟通信系统中,有效性用带宽衡量,可靠性用输出信噪比衡量;在数字通信系统中,有效性用码元速率、信息速率和频带利用率表示。可靠性用误码率衡量。 9. 信息速率b R 是每秒发送的比特数;码元速率B R 是每秒发送的码元个数。 2log (/)b B R R M b s =。在讨论效率时,信息速率更为重要,而码元速率决定了发送信号所需的带宽。

通信原理载波提取实验报告

实验项目三 数字锁相环法位同步观测 (1)观测“数字锁相环输入”和“输入跳变指示”,观测当“数字锁相环输入”没有跳变和有跳变时“输入跳变指示”的波形。 (2)观测“数字锁相环输入”和“鉴相输出”。观测相位超前滞后的情况。 (4)以信号源模块“CLK ”为触发,观测13号模块的“ BS2”。 实验二十 实验项目一 VCO 自由振荡观测 (1)示波器CH1接TH8,CH2接TH4 实验项目二 同步带测量

(1)示波器CH1接13号模块TH8模拟锁相环输入,CH2接TH4输出BS1,观察TH4输出处于锁定状态。将正弦波频率调小直到输出波形失锁,此时的频率大小f1为 400Hz ;将频率调大,直到TH4输出处于失锁状态,记下此时频率f2为。 实验二十一载波同步实验 实验项目载波同步 (1)本实验利用科斯塔斯环法提取BPSK调制信号的同步载波,对比观测信号源“256K”和13号模块的“SIN”,调节13号模块的压控偏置调节电位器,观测载波同步情况。

实验二十二帧同步实验 实验项目帧同步提取实验 (1)观测在没有误码的情况下“失步”,“捕获”,“同步”三个灯的变化情况经过多次实验反复观察,“失步”指示灯一直没有亮过,其余两个灯的顺序为捕捉指示灯先亮,之后熄灭,同步指示灯变亮。 (2)关闭7号模块电源。按住“误码插入”不放,打开7号模块电源。再观测“失步”,“捕获”,“同步”三个灯的变化情况。 经过多次实验反复观察,“失步”指示灯一直没有亮过,其余两个灯的顺序为捕捉指示灯先亮,之后熄灭,同步指示灯变亮。 (3)观察同步保护现象:如下图所示。 (4) 现误码时三个LED (5)观察假同步现象: 观察结果知, 分析原因:此时出现假同步状态,即时分复用单元将拨码开关S1的码值做为帧 头码,其他码元和原来的巴克码被当做了数据码元,从而在检查到01110010时 就开始按照8位为一个用户的数据,接着进行下面的数据采集。

通信原理基础知识整理

通信常识:波特率、数据传输速率与带宽的相互关系 【带宽W】 带宽,又叫频宽,是数据的传输能力,指单位时间能够传输的比特数。高带宽意味着高能力。数字设备中带宽用bps(b/s)表示,即每秒最高可以传输的位数。模拟设备中带宽用Hz表示,即每秒传送的信号周期数。通常描述带宽时省略单位,如10M实质是10M b/s。带宽计算公式为:带宽=时钟频率*总线位数/8。电子学上的带宽则指电路可以保持稳定工作的频率围。 【数据传输速率Rb】 数据传输速率,又称比特率,指每秒钟实际传输的比特数,是信息传输速率(传信率)的度量。单位为“比特每秒(bps)”。其计算公式为S=1/T。T为传输1比特数据所花的时间。 【波特率RB】 波特率,又称调制速率、传符号率(符号又称单位码元),指单位时间载波参数变化的次数,可以以波形每秒的振荡数来衡量,是信号传输速率的度量。单位为“波特每秒(Bps)”,不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息,所以它与比特率是不同的概念。 【码元速率和信息速率的关系】 码元速率和信息速率的关系式为:Rb=RB*log2 N。其中,N为进制数。对于二进制的信号,码元速率和信息速率在数值上是相等的。 【奈奎斯特定律】 奈奎斯特定律描述了无噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。 1924年,奈奎斯特(Nyquist)推导出理想低通信道下的最高码元传输速率公式:理想低通信道下的最高RB = 2W Baud。其中,W为理想低通信道的带宽,单位是赫兹(Hz),即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。对于理想带通信道的最高码元传输速率则是:理想带通信道的最高RB= W Baud,即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒1个码元。 符号率与信道带宽的确切关系为: RB=W(1+α)。 其中,1/1+α为频道利用率,α为低通滤波器的滚降系数,α取值为0时,频带利用率最高,但此时因波形“拖尾”而易造成码间干扰。它的取值一般不小于0.15,以调解频带利用率和波形“拖尾”之间的矛盾。 奈奎斯特定律描述的是无噪声信道的最大数据传输速率(或码元速率)与信道带宽之间的关系。 【香农定理】 香农定理是在研究信号经过一段距离后如何衰减以及一个给定信号能加载多少数据后得到了一个著名的公式,它描述有限带宽、有随机热噪声信道的最大数据传输速率(或码元速率)与信道带宽、信噪比(信号噪声功率比)之间的关系,以比特每秒(bps)的形式给出一个链路速度的上限。

通信原理知识点汇编

通信原理复习资料 一、基本概念 第一章 1、模拟通信系统模型 模拟通信系统模型 模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 2、数字通信系统模型 噪声源 数字通信系统模型 数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点: (1) 抗干扰能力强,且噪声不积累 (2) 传输差错可控 (3 )便于处理、变换、存储 (4 )便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 (5 )易于集成,使通信设备微型化,重量轻 (6)易于加密处理,且保密性好 缺点: 更多精品文档 (1) 需要较大的传输带宽 (2) 对同步要求高 4、 通信系统的分类 模拟信息源 * 调制器 信 道编码 数 字 调 制 信 道 译 码 信 源 译 码 受信者

(1)按通信业务分类:电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 (2)按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统 (3 )调制传输系统又分为多种调制,详见书中表1-1 (4)按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统 (5)按传输媒介分类:有线通信系统和无线通信系统 (6)按工作波段分类:长波通信、中波通信、短波通信 (7 )按信号复用方式分类:频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标:有效性和可靠性 有效性:指传输一定信息量时所占用的信道资源(频带宽度和时间间隔),或者说是传输的速度”可题。 可靠性:指接收信息的准确程度,也就是传输的质量”问题。 (1 )模拟通信系统: 有效性:可用有效传输频带来度量。 可靠性:可用接收端最终输出信噪比来度量。 (2 )数字通信系统: 有效性:用传输速率和频带利用率来衡量。 可靠性:常用误码率和误信率表示。 码元传输速率R B :定义为单位时间(每秒)传送码元的数目,单位为波特(Baud ) 信息传输速率R b :定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数,单位为比特/秒 6、通信的目的:传递消息中所包含的信息 7、通信方式可分为:单工、半双工和全双工通信 8、信息量是对信息发生的概率(不确定性)的度量。一个二讲制码元含1b的信息量;一个 M进制码元含有log z M比特的信息量。等概率发送时,信息源的熵有_________________________ 更多精品文档

通信原理

[原创连载]深入浅出通信原理(最后更新于8月31日晚) 开场: 很多原理一旦上升为理论,常常伴随着繁杂的数学推导,很简单的本质反而被一大堆公式淹 没,通信原理因此让很多人望而却步。 非常复杂的公式背后很可能隐藏了简单的道理。 真正学好通信原理,关键是要透过公式看本质。 以复傅立叶系数为例,很多人都只是会套公式计算,真正理解其含义的人不多。对于经常出 现的“负频率”,真正理解的人就更少了。 连载1:从多项式乘法讲起 连载2:卷积的表达式 连载3:利用matlab计算卷积

连载5:著名的欧拉公式 连载6:利用卷积计算两个信号的乘积连载7:信号的傅立叶级数展开连载8:时域信号相乘相当于频域卷积连载9:用余弦信号合成方波信号 连载10:傅立叶级数展开的定义 连载11:如何把信号展开成复指数信号之和? 连载12:复傅立叶系数 连载13:实信号频谱的共轭对称性 连载14:复指数信号的物理意义-旋转向量连载15:余弦信号的三维频谱图 连载16:正弦信号的三维频谱图 连载17:两个旋转向量合成余弦信号的动画连载18:周期信号的三维频谱图 连载19:复数乘法的几何意义连载20:用成对的旋转向量合成实信号 连载21:利用李萨育图形认识复信号

连载23:利用欧拉公式理解虚数 连载24:IQ信号是不是复信号? 连载25:IQ解调原理 连载26:用复数运算实现正交解调 连载27:为什么要对信号进行调制? 连载28:IQ调制为什么被称为正交调制? 连载29:三角函数的正交性 连载30:OFDM正交频分复用 连载31:OFDM解调 连载32:CDMA中的正交码 连载33:CDMA的最基本原理 连载34:什么是PSK调制? 连载35:如何用IQ调制实现QPSK调制? 连载36:QPSK调制信号的时域波形连载37:QPSK调制的星座图 连载38:QPSK的映射关系可以随意定吗?连载39:如何使用IQ调制实现8PSK?

通信原理知识点

第一章 1.通信的目的是传输消息中所包含的息。消息是信息的物理表现形式,信息是消息的有效内容。.信号是消息的传输载体。 2.根据携载消息的信号参量是连续取值还是离散取值,信号分为模拟信号和数字信号., 3.通信系统有不同的分类方法。按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号(信号特征分类),相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统。 4.数字通信已成为当前通信技术的主流。 5.与模拟通信相比,数字通信系统具有抗干扰能力强,可消除噪声积累;差错可控;数字处理灵活,可以将来自不同信源的信号综合刭一起传输;易集成,成本低;保密性好等优点。缺点是占用带宽大,同步要求高。 6.按消息传递的方向与时间关系,通信方式可分为单工、半双工及全双工通信。 7.按数据码先排列的顾序可分为并行传输和串行传输。 8.信息量是对消息发生的概率(不确定性)的度量。 9.一个二进制码元含1b的信息量;一个M进制码元含有log2M比特的信息量。等概率发送时,信源的熵有最大值。 10.有效性和可靠性是通信系统的两个主要指标。两者相互矛盾而又相对统一,且可互换。在模拟通信系统中,有效性可用带宽衡量,可靠性可用输出信噪比衡量。 11.在数字通信系统中,有效性用频带利用率表示,可靠性用误码率、误信率表示。 12.信息速率是每秒发送的比特数;码元速率是每秒发送的码元个数。 13.码元速率在数值上小于等于信息速率。码元速率决定了发送信号所需的传输带宽。 第二章 14.确知信号按照其强度可以分为能量信号和功率信号。功率信号按照其有无周期性划分,又可以分为周期性信号和非周期性信号。 15.能量信号的振幅和持续时间都是有限的,其能量有限,(在无限长的时间上)平均功率为零。功率信号的持续时间无限,故其能量为无穷大。 16.确知信号的性质可以从频域和时域两方面研究。 17.确知信号在频域中的性质有4种,即频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度。 18.周期性功率信号的波形可以用傅里叶级数表示,级数的各项构成信号的离散频谱,其单位是V。 19.能量信号的波形可以用傅里叶变换表示,波形变换得出的函数是信号的频谱密度,其单位是V/Hz 。 20.只要引入冲激函数,我们同样可以对于一个功率信号求出其频谱密度。 21.能量谱密度是能量信号的能量在频域中的分布,其单位是J/Hz。功率谱密度则是功率信号的功率在频域中的分布,其单位是W/Hz。 22.周期性信号的功率谱密度是由离散谱线组成的,这些谱线就是信号在各次谐波上的功率分量|Cn|2,称为功率谱,其单位为w。但若用δ函数表示此谱线。则它可以写成功率谱密度|C(f)|2δ(f-nf0)的形式。 23.确知信号在时域中的特性主要有自相关函数和互相天函数。 24.自相关函数反映一个信号在不同时间上取值的关联程度。

通信原理实验内容概要

《通信原理》MATLAB 仿真实验 实验一 模拟调制的仿真实验 一、 实验目的 熟悉MATLAB 软件的使用,并学会用MATLAB 来产生信号并实现信号模拟调制的可视化。 二、 实验原理 1、 理论原理 AM 调制就是由调制信号去控制高频载波的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程。在波形上,幅度已调信号的幅度随基带信号的规律而呈正比地变化;在频谱结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移(精确到常数因子)。由于这种搬移是线性的,因此,幅度调制通常又称为线性调制。 解调方法利用相干解调。解调就是实现频谱搬移,通过相乘器与载波相乘来实现。相干解调时,接收端必须提供一个与接受的已调载波严格同步的本地载波,它与接受的已调信号相乘后,经低通滤波器取出低频分量,得到原始的基带调制信号。 通过信号的功率谱密度的公式,得到功率谱密度。即: 在AM 信号中,载波分量并不携带信息,信息完全由边带传送。如果将载波抑制,只需在将直流0A 去掉,即可输出抑制载波双边带信号,简称双边带信号(DSB )。 DSB 调制器模型如图1所示。 图1 DSB 调制器模型 其中,设正弦载波为 0()cos()c c t A t ω?=+ 式中,A 为载波幅度;c ω为载波角频率;0?为初始相位(假定0?为0)。 调制过程是一个频谱搬移的过程,它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来,并且不失真地恢复出原始基带信号。 双边带解调通常采用相干解调的方式,它使用一个同步解调器,即由相乘器和低通滤波器组成。在解调过程中,输入信号和噪声可以分别单独解调。相干解调的原理框图如图2所示: )] ()([2 1 )]()([)(cos )]([)(00c c c c AM c AM F F A s t t f A t s ωωωωωωδωωδπωω-+++-++=+=

PLC电力载波通信技术优势介绍V

PLC电力载波通信技术优势介绍 非原创 1PLC电力载波通信原理介绍 电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输,在接收端通过滤波器将调制信号取出解调,得到原有信号,实现信息传递。目标标准主要有: ?Home-Plug(家庭插电联盟),美国发起,已逐步成为国际标准。 ?OPERA—开放式PLC欧州研究联盟(The Open PLC European Research Alliance) 电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道,要实现可靠的电力线高速数据通信,必须解决低压配电网上各种因素如:噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响,在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术: ?电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ,SSC),窄带PLC技术 ?正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),即宽带PLC 技术 1.1窄带PLC和宽带PLC比较 电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ,SSC): 用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制,实现频谱扩展后再传输,在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。香农公式 C=Wlog2(1+S/N)(其中:C为信道容量,W为频带宽度,S/N为信噪比) 主要优点如下: 1)抗干扰能力强,适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信息。

通信原理知识

1、 信息源(也作发终端)的作用是把各种消息转换成原始电信号。发送设备对原始信号完成某种变换,使原始电信号适合在信道中传输。信道是指信号传输的通道,提供了信源与信宿之间在电气上的联系。信宿(也称收终端)是将复原的原始电信号转换成相应的消息。 2、通信系统分类: 按调制方式可分为:基带传输和频带传输。 按信道中所传信号的不同分:数字通信和模拟通信。 按传输媒质分:通信可分为有线通信和无线通信。 按工作频段分:长波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。 按信号复用方式可分为FDM、时分复用方式(TDM)和码分复用方式(CDM)等; 3、信源编码和信源解码:信源编码有两个作用,其一,进行模/数转换;其二,数据压缩,即设法降低数字信号的数码率。 4、数字通信系统有如下优点:(1)抗干扰、抗噪声能力强,无噪声积累。(2)便于加密处理,保密性强。(3)差错可控。(4)利用现代技术,便于对信息进行处理、存储、交换。(5)便于集成化,使通信设备微型化。 主要有以下两个缺点。 (1)数字信号占用的频带宽。(2)对同步要求高,系统设备比较复杂。 5、通信系统的性能指标归纳起来有以下几个方面。 (1)有效性(2 可靠性(3)适应性(4)经济性 (5)保密性(6)标准性(7)维修性(8)工艺性 6、数字通信涉及的问题:(1)信道与噪声 (2)数字终端技术 (3)数字基带传输技术(4)数字频带传输技术 (5)数字同步技术 (6)差错控制编码技术 7、信道的定义及分类:信道是信号的传输媒质。具体地说,信道是指由有线或无线线路提供的信号通路;抽象地说,信道是指定的一段频带,它让信号通过,同时又给信号以限制和损害。信道的作用是传输信号。广义信道通常也可分成两种:调制信道和编码信道。编码信道是包括调制信道及调制器、解调器在内的信道。它与调制信道模型有明显的不同:即调制信道对信号的影响是通过k(t)和n(t)使调制信号发生“模拟”变化;而编码信道对信号的影响则是一种数字序列的变换,即把一种数字序列变换成另一种数字序列,故有时把编码信道看成是一种数字信道。 8、恒参信道对信号传输的影响不随时间而变,或者随时间变化很缓慢,通常若在数字信号中几个最长符号时间内,信道特性基本不变即可认为此信道为恒参信道。 恒参信道对信号传输的影响:恒参信道对信号传输的影响主要是线性畸变 (1)幅度-频率畸变 (2)相位-频率畸变(群迟延畸变) 随参信道对信号传输的影响:(1)一般衰落(频率弥散现象)(2)频率选择性衰落 9、信道内的噪声(干扰):(1)无线电噪声(2)工业噪声3)天电噪声(4)内部噪声 10、通信中常见的几种噪声:1. 高斯噪声2. 白噪声3. 高斯白噪声 4. 窄带高斯噪声 5. 余弦信号加窄带高斯噪声。 11、模拟信号数字化的基本原理:(一)模拟信号的抽样(1)抽样定理 (2)带通信号

通信原理各章重要知识

第一部 各章重要习题及详细解答过程 第1章 绪论 1—1 设英文字母E 出现的概率为0.105,x 出现的概率为0.002。试求E 及x 的信息量。 解:英文字母E 的信息量为 105 .01 log 2 =E I =3.25bit 英文字母x 的信息量为 002 .01 log 2 =x I =8.97bit 1—2 某信息源的符号集由A 、B 、C 、D 和E 组成,设每一符号独立出现,其出现概率分别为1/4、l/8、l/8/、3/16和5/16。试求该信息源符号的平均信息量。 解:平均信息量,即信息源的熵为 ∑=- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-163log 1632-165 log 1652- =2.23bit/符号 1—3 设有四个消息A 、BC 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8和l/2传送,每一消息的出现是相互独立的,试计算其平均信息量。 解:平均信息量 ∑ =- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-21log 212-

=1.75bit/符号 1—4 一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字。对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码,00代替A ,01代替B ,10代替C ,11代替D ,每个脉冲宽度为5ms 。 (1)不同的字母是等可能出现时,试计算传输的平均信息速率。 (2)若每个字母出现的可能性分别为 P A =l/5,P B =1/4,P C =1/4,P D =3/10 试计算传输的平均信息速率。 解:(1)不同的字母是等可能出现,即出现概率均为1/4。 每个字母的平均信息量为 ∑ =- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=41 log 4142?-=2 bit/符号 因为每个脉冲宽度为5ms ,所以每个字母所占用的时间为 2×5×10-3=10-2s 每秒传送符号数为100符号/秒 (2)平均信息量为 ∑ =- =n i i i x P x P H 1 2)(log )(=51log 512-41log 412-41log 412-103 log 1032-=1.985 bit/符号 平均信息速率为 198.5 比特/秒 1—5 国际莫尔斯电码用点和划的序列发送英文字母,划用持续3单位的电流脉冲表示,点用持续1个单位的电流脉冲表示;且划出现的概率是点出现概率的l/3; (1)计算点和划的信息量;

通信原理载波提取实验报告

实验十九 滤波法及数字锁相环法位同步提取实验 实验项目三 数字锁相环法位同步观测 (1)观测“数字锁相环输入”和“输入跳变指示”,观测当“数字锁相环输入”没有跳变和有跳变时“输入跳变指示”的波形。 (2)观测“数字锁相环输入”和“鉴相输出”。观测相位超前滞后的情况。 (3)观测“插入指示”和“扣除指示”。 从图中可以看出如果,如果前一个输入有跳变出现时,结果被判断为有效,输出结果判定为1,否则判为0,为无效。 由分析可知,,对比数字锁相环输入和鉴相输出,鉴相输出明显有超前现象,大约为2个码元。分析原因如下: 本实验采用的是微分型LL-DPD 二元鉴相器,抗干扰性能不强但是结构简单,比较容易实现,分析其工作性能可知,LL-DPD 在CLKEst 跳变沿处采样的码值,寄存在Men 中,在CLKEst 下降沿处再将他们对应送到两路异或逻辑中,判断相位误差信息并输出。

思考题:分析波形有何特点,为什么会出现这种情况。 观察插入指示和扣除指示,发现有明显的的扣除现象。查阅资料发现,分频器输出的信号频率与所需频率十分接近,把它和从信号中提取的相位参考信号同时送入相位比较器,比较结果示出本地频率高了时就通过补抹门抹掉一个输入分频器的脉冲,相当于本地振荡频率降低;相反,若示出本地频率低了时就在分频器输入端的两个输入脉冲间插入一个脉冲,相当于本地振荡频率上升,从而达到同步。在本实验中出现了抹掉脉冲现象,原因是本地振荡频率应降低。 (4)以信号源模块“CLK”为触发,观测13号模块的“BS2”。 思考题:BS2恢复的时钟是否有抖动的情 况,为什么?试分析BS2抖动的区间有多 大?如何减小这个抖动的区间? 存在抖动情况。 那是因为可变分频器的存在,它使得下一 个时钟沿的到来时间不是很确定,从而引 入了相位抖动,而这种引入的误差是无法 消除的,减小相位抖动的方法就是将分频 器的分频数提高。 实验二十模拟锁相环实验

通信原理复习题答案概要

通信原理复习题答案 一、单项选择题 1. B 2. A 3. A 4. D 5. A 6. C 7. B 8. D 9. A 10. A 11. B 12. C 13. A 14. D 15. C 16. D 17. B 18. B 19. B 20. B 21. B 22. D 23. A 24. B 25. C 26. C 27. B 28. B 29. D 30. C 31. D 32. D 33. B 34. A 35. D 36. C 37. B 38. B 39. C 40. A 41. C 42. B 43. C 44. C 45. A 46. A 47. C 48. C 49. C 50. C 51. B 52. D 53. D 54. A 55. C 56. A 57. B 58. D 59. D 60. D 61. D 62. A 63. C 64. C 65. A 66. D 67. D 68. B 69. D 70. A 71. C 72. D 73. A 74. D 75. A 76. A 77. D 78. A 79. A 80. D 二、填空题 1、非电/电,调制/解调 2、M 2log ,M 2log 3、独立等概 4、模拟通信系统,数字通信系统 5、有效性,可靠性 6、传输速率,差错率 7、调制,解调 8、模拟,数字 9、基带信号,频带信号 10、均匀无限宽,杂乱无章,正态分布 11、热噪声,散弹噪声,宇宙噪声 12、存在,不存在 13、乘性,加性 14、恒参 15、幅频,相频,均衡 16、极化,角度 17、最佳选择,最大功率合并,最大信噪比合并 18、传输损耗随时间变化,传输延时随时间变化,衰落 19、信噪比 20、线性关系 21、调幅,调频,调相 22、线性调制,非线性调制 23、DSB ,VSB ,SSB 24、包络检波,同步解调 25、SSB ,FM ,AM 26、大,宽 27、该调制方式的抗干扰,〉 28、门限效应 29、频分复用,时分复用 30、具有一定的检错能力,设备简单 31、4 32、长串连零,取代节,四连零 33、连续谱 34、归零 35、连续谱,离散谱 36、交变波,恒定波 37、0、1,不含有,1/2时钟频率 38、2.048MHz ,1.536MHz 39、2bit/s.Hz ,1bit/s.Hz 40、滚降,无码间干扰 41、理想低通,滚降,部分相应 42、2B/s.Hz 43、特例,开关 44、频谱利用率,抗干扰能力 45、ASK ,FSK ,PSK 46、单峰,双峰 47、两彼此正交的调幅信号,调幅 48、固定相位,相位跳变 49、一样,强 50、同步解调,差分解调(延时解调) 51、相位模糊,差分编码 52、模数转换,数模转换 53、抽样,量化,编码 54、脉冲编码调制(PCM ),增量调制(ΔM ) 55、时间上的离散,幅度上的离散 56、连续,时间 57、模拟,数字 58、连续,离散 59、小信号,大信号 60、24,-12

CDMA-扩频通信原理知识讲解

C D M A-扩频通信原理

CDMA 扩频通信原理 A.J维特比著李世鹤等译 [同作者作品] 【出版社】人民邮电出版社【书号】 9787115064028 【上架时间】 2008-1-14 第一章引言 第二章随机和伪随机信号的产生 第三章伪随机信号的同步 第四章多径和多址干扰下扩频信号的调制与解调 第五章编码与交织 第六章容量、覆盖及扩频多址网络的控制 宽带CDMA:第三代移动通信技术,Prasad,人民邮电出版社,7-115-08515-3,TN929.533扩频通信原理 本书是一本专门论述扩频通信原理的著作,书中介绍了扩展频谱通信的基本原理、扩频通信系统的性能分析、各种扩频通信系统的基本构成及相关技术。全书共分为七章,内容包括:扩频通信的一般概念,扩频通信的性能分析,扩频通信系统,扩频通信用锁相环和频率全成器,扩频序列,扩频通信的解调、同步及跟踪,扩频通信的应用等内容。 前言 第1章扩频通信和一般概念 1.1 引言 1.2 扩频通信的基本原理 1.3 扩频通信的基本参数 1.4 扩频通信的特点 第2章扩频通信的性能分析 2.1 扩频通信系统模型 2.2 扩频通信的信噪比和误码率 2.3 扩频通信的抗干扰能力及抗多径干扰能力 2.4 扩频通信的多址能力入数据传输能力 2.5 扩频通信的测距能力 第3章扩展频谱系统 3.1 直接序列扩频系统 3.2 跳频扩频系统 3.3 跳时系统 3.4 线性调频系统 3.5 混合扩频系统 3.6 典型扩频系统的比较 第4章扩频通信用锁相环和频率合成器

4.1 引言 4.2 锁相环的工作原理 4.3 环路的传输函数 4.4 频率合成器的基本概念与要求 4.5 锁相式间接频率合成器 4.6 直接数字频率合成器 4.7 集成锁相频率合成器 第5章扩频序列 5.1 移位寄器序列 5.2 m序列 5.3 M序列 5.4 组合列 5.5 跳频图案设计与码序列 第6章扩频通信的解调、捕获与同步 6.1 扩频信号的解扩 6.2 扩频序列的捕获 6.3 扩频序列的跟踪 6.4 跳频序列的同步 第7章扩频通信技术的应用 7.1 扩频通信技术在军上的应用 7.2 扩频通信技术在民用通信中的应用 7.3 全球定位系统 7.4 电力线载波通信 7.5 蓝牙技术 7.6 其他应用 参考文献 第一讲扩频通信系统概述 第二讲扩展频谱通信的基本概念 2.1扩展频谱通信的定义 2.2扩频通信的理论基础 2.3 扩频通信的主要性能指标 第三讲扩展频谱通信的主要特点 3.1 易于重复使用频率,提高了无线频谱利用率 3.2 抗干扰性强,误码率低 3.3 隐蔽性好,对各种窄带通信系统的干扰很小 3.4 可以实现码分多址 3.5 抗多径干扰 3.6 能精确地定时和测距

通信原理基础知识点

带宽:指信号所占据的频率范围,是信号传输频率上下限之差。 传输频率:单位时间传输的bit值,传输速率越大,带宽越高。 信源编码:对输入信息进行编码,优化信息和压缩信息并且打成符合标准的数据包。信源编码的目标就是使信源减少冗余,更加有效、经济地传输,最常见的应用形式就是压缩。作用二就是把模拟信号转化成数字信号进行模拟信号的数字化传输。增加了信号传输的有效性。信道编码:通过对做完信源编码后的信息加入冗余信息,使得接收方在收到信号后,可通过信道编码中的冗余信息,做前向纠错。保证通信的可靠性。增加了信号传输的可靠性。 数据:能够由计算机处理的数字、字母和符号等具有一定意义的实体。 分类:模拟数据可以在一定的数据区域中取连续的值,如声音和图像;数字数据只能取离散的数值,如整数、二进制序列。 信号:是数据的具体表现形式。 分类:从通信的发送端所产生的信号形式来看——模拟信号:在各种介质上传送的连续变化的电磁波。数字信号:在介质上传送的电压脉冲序列,单位是比特。 从通信线路上传送的信号来看——基带信号:将数字信号1或0直接用两种不同的电压来表示,在线路上传输。宽带信号:将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。 信道:一般用来表示某一个方向上传送信息的逻辑意义上的媒体。 分类:传送模拟信号的模拟信道和传送数字信号的数字信道。 信号的传输方式:——模拟传输:将信息在传输介质中以模拟信号传输的传输方式。数字传输:将信息在传输介质中以数字信号传输的传输方式。 数字通信系统:依据通信协议,利用数据传输技术在两个功能单元之间传递数据信息的技术,它可以实现计算机与计算机、计算机与终端、终端与终端之间的数据信息传递。 数据通信系统:是通过数据电路将分布在原地的远程终端设备如计算机系统连接起来,实现数据传输、交换、存储和处理的系统。 数据通信系统的组成:主要由远程终端设备、数据电路、中央计算机系统三部分组成。 模拟通信系统:是利用正弦波的幅度、频率或相位的变化,或者利用脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号,以达到通信的目的,故称为模拟通信。 模拟通信是一种以模拟信号传输信息的通信方式。非电的信号(如声、光等)输入到变换器(如送话器、光电管),使其输出连续的电信号,使电信号的频率或振幅等随输入的非电信号而变化。普通电话所传输的信号为模拟信号。电话通信是最常用的一种模拟通信。模拟通信系统主要由用户设备、终端设备和传输设备等部分组成。其工作过程是:在发送端,先由用户设备将用户送出的非电信号转换成模拟电信号,再经终端设备将它调制成适合信道传输的模拟电信号,然后送往信道传输。到了接收端,经终端设备解调,然后由用户设备将模拟电信号还原成非电信号,送至用户。 模拟通信的信道只能采用频分多路复用。在诸多的线性调制方式中,振幅调制的单边带调制具有频谱利用率和调制效率高的优点,因而模拟载波系统的组群均采用这种调制方式。以载波组群作为基带信号进行二次调制,则可采用其他线性调制方法。 在模拟信道中进行数字传输,必须先将数字信号转换为模拟信号——进行调制 调制:将数字信号放到载波上去的过程,即将数字信号变换模拟信号的过程,实现设备称为调制器(Modulator)。 解调:是从载波上提取信号的过程,即将模拟信号变换为数字信号的过程,实现设备称为解调器(DEModulator)。 滤波器:滤波器是一种选频装置,可是使信号中特定的频率通过,极大地衰减其它的频率成分。 分类:数字滤波器和模拟滤波器。

通信原理教案

《通信原理》教案 严红丽 滁州学院 电子与电气工程学院

第13章同步原理 本章重点 无 本章难点 1、载波同步、码元同步; 2、群同步、网同步。 教学方法 在数字通信系统中,同步是一个非常重要的问题。本章主要讲述了载波同步、码元同步、群同步、网同步四种。采用多媒体和板书相结合的手段,力求学生掌握基本概念、基本方法。本章主要采用课堂讲授教学方法为主,辅以讨论。共用2课时。 授课内容 13.1引言 同步是通信系统中一个重要的实际问题。 在前面,我们曾提及过同步的概念,如同步解调(相干检测),位同步脉冲等。 载波同步:当采用同步解调或相干检测时,接收端需要提供(或说需要恢复出)相干载波,这个相干载波与发送端的载波应同频同相。这个在接收端恢复的相干载波的过程称为载波跟踪,载波提取或载波同步。 载波同步是实现相干解调的先决条件。 位同步:除载波同步外,还有位同步问题。因为在数字通信中,消息是一连串码元传递的,由于传输信道不理想,以一定速率传输到接收端的基带数字信号,必然是混有噪声干扰和失真的波形。 为了从该波形中恢复出原始基带数字信号,就要对它进行抽样判决,因此在接收端产生一个“码元定时脉冲序列”,这个定时序列的重复频率和相位(位置)要与接收码元一致,以保证: ①接收端的定时脉冲重复频率和发送端的码元速率相同; ②抽样判决时刻对准最佳抽样判决位置。 这个码元定时脉冲序列称为“码元同步脉冲”或“位同步脉冲”。 我们把在接收端产生与接收码元的重复频率和相位一致的定时脉冲序列的过程称位同步或码元同步,而把位同步脉冲的取得称为位同步提取。 群同步(帧同步):在接收端产生与“字”,“句”起止时刻相一致的定时脉冲序列,称

通信原理载波提取实验报告.docx

实验项目三数字锁相环法位同步观测 (1)观测“数字锁相环输入”和“输入跳变指示”,观测当“数字锁相环输入” 没有跳变和有跳变时“输入跳变指示”的波形。 从图中可以看出如果,如果前一个输入有跳变出现时,结果被判断为有效,输出结果判 定为 1,否则判为 0,为无效。 ( 2)观测“数字锁相环输入”和“鉴相输出”。观测相位超前滞后的情况。 由分析可知,,对比数字锁相环输入和鉴相输出,鉴相输出明显有超前现象, 大约为2 个码元。分析原因如下:本实验采用的是微分型LL-DPD二元鉴相器, 抗干扰性能不强但是结构简单,比较容易实现,分析其工作性能可知, (3)观测“插入指示”和“扣除指示”。 LL-DPD在 CLKEst 跳变沿处采样的码值,寄存在Men中,在 CLKEst下降沿处 思考题:分析波形有何特点,为什么会出现这种情况。 再将他们对应送到两路异或逻辑中,判断相位误差信息并输出。 观察插入指示和扣除指示,发现有明显的的扣除现象。查阅资料发现,分频器输出的 信号频率与所需频率十分接近,把它和从信号中提取的相位参考信号同时送入相位比 较器,比较结果示出本地频率高了时就通过补抹门抹掉一个输入分频器的脉冲,相当于 本地振荡频率降低;相反,若示出本地频率低了时就在分频器输入端的两个输入脉冲间 插入一个脉冲,相当于本地振荡频率上升,从而达到同步。在本实验中出现了抹掉脉 冲现象,原因是本地振荡频率应降低。 (4)以信号源模块“CLK”为触发,观测13号模块的“BS2”。 思考题: BS2 恢复的时钟是否有抖动的情 实验二十模拟锁相环实验况,为什么?试分析BS2抖动的 区间有多 实验项目一VCO自由振荡观测大?如何减小这个抖动的区间? (1)示波器 CH1接 TH8, CH2接 TH4 输出,对比观测输入及输出波形。 存在抖动情况。 实验项目二同步带测量那是因为可变分频器的存在,它使得下一 个时钟沿的到来时间不是很确定,从而引 对比输入输出波形发现两者完全相同。 入了相位抖动,而这种引入的误差是无法

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