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文檔簡介
1、數(shù)字信號處理習(xí)題集一. 填空題1、一線性時不變系統(tǒng),輸入為 x(n)時,輸出為y(n) ;則輸入為2x(n)時,輸出為 ;輸入為x(n-3)時,輸出為 。2、從奈奎斯特采樣定理得出,要使實(shí)信號采樣后能夠不失真還原,采樣頻率fs與信號最高頻率fmax關(guān)系為: 。3、已知一個長度為N的序列x(n),它的離散時間傅立葉變換為X(ejw),它的N點(diǎn)離散傅立葉變換X(K)是關(guān)于X(ejw)的 點(diǎn)等間隔 。4、有限長序列x(n)的8點(diǎn)DFT為X(K),則X(K)= 。5、用脈沖響應(yīng)不變法進(jìn)行IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì),它的主要缺點(diǎn)是頻譜的 所產(chǎn)生的 現(xiàn)象。6、(n)的z變換是 。7、用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾
2、波器時,加矩形窗比加三角窗時,所設(shè)計(jì)出的濾波器的過渡帶比較 ,阻帶衰減比較 。8、用雙線性變法進(jìn)行IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì),從s平面向z平面轉(zhuǎn)換的關(guān)系為s= 。9、若正弦序列x(n)=sin(30n/120)是周期的,則周期是N= 。10、序列x1(n)的長度為4,序列x2(n)的長度為3,則它們線性卷積的長度是 ,5點(diǎn)圓周卷積的長度是 。11DFT與DFS有密切關(guān)系,因?yàn)橛邢揲L序列可以看成周期序列的 ,而周期序列可以看成有限長序列的 。12對長度為N的序列x(n)圓周移位m位得到的序列用xm(n)表示,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為xm(n)= 。13、無限長單位沖激響應(yīng)(IIR)濾波器的結(jié)構(gòu)是 型的。14.
3、線性移不變系統(tǒng)的性質(zhì)有 、 和分配律。15.用DFT近似分析模擬信號的頻譜時,可能出現(xiàn)的問題有 、 和 。16.無限長單位沖激響應(yīng)濾波器的基本結(jié)構(gòu)有 型, 型和 。17.如果通用計(jì)算機(jī)的速度為平均每次復(fù)數(shù)乘需要5s,每次復(fù)數(shù)加需要1s,則在此計(jì)算機(jī)上計(jì)算210點(diǎn)的基2 FFT需要 級蝶形運(yùn)算,總的運(yùn)算時間是_s。18用窗函數(shù)設(shè)計(jì)FIR濾波器時,濾波器頻譜波動由什么決定 _,濾波器頻譜過渡帶由什么決定_。19.兩個有限長序列x1(n),0n33和x2(n),0n36,做線性卷積后結(jié)果的長度是 ,若對這兩個序列做64點(diǎn)圓周卷積,則圓周卷積結(jié)果中n= 至 為線性卷積結(jié)果。20.DFT是利用的 、 和
4、 三個固有特性來實(shí)現(xiàn)FFT快速運(yùn)算的。21.IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)指標(biāo)一般由 、 、 和 等四項(xiàng)組成。22.一穩(wěn)定LTI系統(tǒng)的, 的收斂域?yàn)?,該系統(tǒng)是否為因果系統(tǒng) 。23.已知一個濾波器的, 試判斷濾波器的類型(低通,高通,帶通,帶阻) 。如不改變其幅頻特性只改變相位,可以級聯(lián)一個 系統(tǒng)。24.IIR數(shù)字濾波器有 、 和 三種設(shè)計(jì)方法,其結(jié)構(gòu)有 、 、 和 等多種結(jié)構(gòu)。 25.FIR濾波器的窗函數(shù)設(shè)計(jì)法中,濾波器的過渡帶寬度與窗函數(shù)的 有關(guān),阻帶衰減與窗函數(shù)的 有關(guān)。26序列的周期為 。27線性時不變系統(tǒng)的性質(zhì)有 律、 律、 律。28對的Z變換為 ,其收斂域?yàn)?。29抽樣序列的Z變換與離散傅里
5、葉變換DFT的關(guān)系為 。30序列x(n)=(1,-2,0,3;n=0,1,2,3), 圓周左移2位得到的序列為 。31設(shè)LTI系統(tǒng)輸入為x(n) ,系統(tǒng)單位序列響應(yīng)為h(n),則系統(tǒng)零狀態(tài)輸出y(n)= 。32因果序列x(n),在Z時,X(Z)= 。33.對模擬信號(一維信號,是時間的函數(shù))進(jìn)行采樣后,就是 信號,再進(jìn)行幅度量化后就是 信號。34、要想抽樣后能夠不失真的還原出原信號,則抽樣頻率必須 ,這就是奈奎斯特抽樣定理。35、快速傅里葉變換(FFT)算法基本可分為兩大類,分別是: ; 。36、無限長單位沖激響應(yīng)濾波器的基本結(jié)構(gòu)有直接型, ,_ 和_ 四種。37、對于一個系統(tǒng)而言,如果對于任
6、意時刻,系統(tǒng)在該時刻的響應(yīng)僅取決于在時刻及其以前的輸入,則稱該系統(tǒng)為 系統(tǒng)。38、對一個LSI系統(tǒng)而言,系統(tǒng)的輸出等于輸入信號與系統(tǒng)單位采樣響應(yīng)的線性 。39、假設(shè)時域采樣頻率為32kHz,現(xiàn)對輸入序列的32個點(diǎn)進(jìn)行DFT運(yùn)算。此時,DFT輸出的各點(diǎn)頻率間隔為 Hz。40.線性移不變系統(tǒng)是因果系統(tǒng)的充分必要條件是_。41.使用DFT分析模擬信號的頻譜時,可能出現(xiàn)的問題有_、柵欄效應(yīng)和_。42.下圖所示信號流圖的系統(tǒng)函數(shù)為_。43.對于N點(diǎn)(N2L)的按時間抽取的基2FFT算法,共需要作_次復(fù)數(shù)乘和_次復(fù)數(shù)加。二選擇填空題1、若數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)h(n)是對稱的,長度為N,則它的對稱中心是
7、 。A. N/2 B. (N-1)/2 C. (N/2)-1 D. 不確定2. 下列關(guān)系正確的為( )。A B. C D. 3下面描述中最適合離散傅立葉變換DFT的是( )A時域?yàn)殡x散序列,頻域也為離散序列B時域?yàn)殡x散有限長序列,頻域也為離散有限長序列C時域?yàn)殡x散無限長序列,頻域?yàn)檫B續(xù)周期信號D時域?yàn)殡x散周期序列,頻域也為離散周期序列4脈沖響應(yīng)不變法( )A無混頻,線性頻率關(guān)系B有混頻,線性頻率關(guān)系C無混頻,非線性頻率關(guān)系D有混頻,非線性頻率關(guān)系5雙線性變換法( )A無混頻,線性頻率關(guān)系B有混頻,線性頻率關(guān)系C無混頻,非線性頻率關(guān)系D有混頻,非線性頻率關(guān)系6對于序列的傅立葉變換而言,其信號的特
8、點(diǎn)是( )A時域連續(xù)非周期,頻域連續(xù)非周期B時域離散周期,頻域連續(xù)非周期C時域離散非周期,頻域連續(xù)非周期D時域離散非周期,頻域連續(xù)周期7設(shè)系統(tǒng)的單位抽樣響應(yīng)為h(n),則系統(tǒng)因果的充要條件為( )A當(dāng)n0時,h(n)=0B當(dāng)n0時,h(n)0C當(dāng)n0時,h(n)=0D當(dāng)n0時,h(n)08.若一模擬信號為帶限,且對其抽樣滿足奈奎斯特條件,則只要將抽樣信號通過( )即可完全不失真恢復(fù)原信號。A.理想低通濾波器 B.理想高通濾波器C.理想帶通濾波器 D.理想帶阻濾波器9.若一線性移不變系統(tǒng)當(dāng)輸入為x(n)=(n)時輸出為y(n)=R3(n),則當(dāng)輸入為u(n)-u(n-2)時輸出為( )。A.R3
9、(n) B.R2(n)C.R3(n)+R3(n-1) D.R2(n)+R2(n-1)10.下列哪一個單位抽樣響應(yīng)所表示的系統(tǒng)不是因果系統(tǒng)?( )A.h(n)=(n) B.h(n)=u(n)C.h(n)=u(n)-u(n-1) D.h(n)=u(n)-u(n+1)11.一個線性移不變系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是其系統(tǒng)函數(shù)的收斂域包括( )。A.單位圓 B.原點(diǎn)C.實(shí)軸 D.虛軸12.已知序列Z變換的收斂域?yàn)閦,至少要做( )點(diǎn)的。A. B. +- C. + D. N221. y(n)+0.3y(n-1) = x(n)與 y(n) = -0.2x(n) + x(n-1)是( )。A. 均為IIR B.
10、 均為FIR C. 前者IIR,后者FIR D. 前者FIR, 后者IIR22.設(shè)下列系統(tǒng)是輸入, 是輸出.為非時變系統(tǒng)的是( ).A. B. C. D. 23.設(shè), 的傅里葉變換分別是,則的傅里葉變換為( ).A. B. C D. 24.設(shè)線性時不變系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù).若系統(tǒng)是因果穩(wěn)定的,則參數(shù)的取值范圍是( ).A. B. C. D. 25.設(shè)的點(diǎn)為.則的點(diǎn)為( ).A. B. C. D. .26.基-2的DIT-FFT復(fù)數(shù)乘法為( ).A. B. C. D. 27.設(shè)下列系統(tǒng), 是輸入, 是輸出.則系統(tǒng)是線性的是( ).A. B. C. D. 28設(shè), 的傅里葉變換分別是,則的傅里葉變換為(
11、 ).A. B. C D. 29設(shè)的點(diǎn)為.則的點(diǎn)為( ).A. B. C. D. .30(n)的Z變換是 ( )A.1 B.() C.2() D.231設(shè)因果穩(wěn)定的LTI系統(tǒng)的單位抽樣響應(yīng)h(n),在n2,則該序列為 ( )A.有限長序列 B.無限長序列 C.反因果序列 D.因果序列39若序列的長度為M,要能夠由頻域抽樣信號X(k)恢復(fù)原序列,而不發(fā)生時域混疊現(xiàn)象,則頻域抽樣點(diǎn)數(shù)N需滿足的條件是 ( )A.NM B.NM C.N2M D.N2M40.,該序列是。A.非周期序列B.周期C.周期D. 周期41. 序列,則的收斂域?yàn)?。A.B.C.D.42. 對和分別作20點(diǎn)DFT,得和,n在范圍內(nèi)時
12、,是和的線性卷積。A.B.C.D.43. ,用DFT計(jì)算二者的線性卷積,為使計(jì)算量盡可能的少,應(yīng)使DFT的長度N滿足。A.B.C.D.44.已知序列Z變換的收斂域?yàn)閦2c B.sc C.scD.s|z|3,則該序列為( )A.有限長序列 B.右邊序列 C.左邊序列D.雙邊序列52.實(shí)偶序列傅里葉變換是( )A.實(shí)偶序列 B.實(shí)奇序列 C.虛偶序列 D.虛奇序列53.已知x(n)=(n),其N點(diǎn)的DFTx(n)=X(k),則X(N-1)=( )A.N-1 B.1 C.0D.-N+154.設(shè)兩有限長序列的長度分別是M與N,欲通過計(jì)算兩者的圓周卷積來得到兩者的線性卷積,則圓周卷積的點(diǎn)數(shù)至少應(yīng)?。?)
13、A.M+N B.M+N-1 C.M+N+1D.2(M+N)55.下面說法中正確的是( )A.連續(xù)非周期信號的頻譜為周期連續(xù)函數(shù)B.連續(xù)周期信號的頻譜為周期連續(xù)函數(shù)C.離散非周期信號的頻譜為周期連續(xù)函數(shù)D.離散周期信號的頻譜為周期連續(xù)函數(shù)56.下列各種濾波器的結(jié)構(gòu)中哪種不是IIR濾波器的基本結(jié)構(gòu)?( )A.直接型 B.級聯(lián)型 C.頻率抽樣型 D.并聯(lián)型57.下列關(guān)于FIR濾波器的說法中正確的是( )A.FIR濾波器容易設(shè)計(jì)成線性相位特性B.FIR濾波器的脈沖響應(yīng)長度是無限的C.FIR濾波器的脈沖響應(yīng)長度是確定的D.對于相同的幅頻特性要求,用FIR濾波器實(shí)現(xiàn)要比用IIR濾波器實(shí)現(xiàn)階數(shù)低58.下列關(guān)
14、于沖激響應(yīng)不變法的說法中錯誤的是( )A.數(shù)字頻率與模擬頻率之間呈線性關(guān)系B.能將線性相位的模擬濾波器映射為一個線性相位的數(shù)字濾波器C.具有頻率混疊效應(yīng)D.可以用于設(shè)計(jì)低通、高通和帶阻濾波器三判斷題1、在IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)中,用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)時,從模擬角頻率向數(shù)字角頻率轉(zhuǎn)換時,轉(zhuǎn)換關(guān)系是線性的。( )2 在時域?qū)B續(xù)信號進(jìn)行抽樣,在頻域中,所得頻譜是原信號頻譜的周期延拓。( )3、x(n)=cos(w0n)所代表的序列一定是周期的。()4、y(n)=x2(n)+3所代表的系統(tǒng)是時不變系統(tǒng)。 ( )5、 用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器時,改變窗函數(shù)的類型可以改變過渡帶的寬度。( )6、有
15、限長序列的N點(diǎn)DFT相當(dāng)于該序列的z變換在單位圓上的N點(diǎn)等間隔取樣。( )7、一個線性時不變離散系統(tǒng)是因果系統(tǒng)的充分必要條件是:系統(tǒng)函數(shù)H(Z)的極點(diǎn)在單位圓內(nèi)。()8、有限長序列的數(shù)字濾波器都具有嚴(yán)格的線性相位特性。()9、x(n) ,y(n)的線性卷積的長度是x(n) ,y(n)的各自長度之和。( )10、用窗函數(shù)法進(jìn)行FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)時,加窗會造成吉布斯效應(yīng)。 ( )11、在IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)中,用雙線性變換法設(shè)計(jì)時,從模擬角頻率向數(shù)字角頻率轉(zhuǎn)換時,轉(zhuǎn)換關(guān)系是線性的。( )13 在頻域中對頻譜進(jìn)行抽樣,在時域中,所得抽樣頻譜所對應(yīng)的序列是原序列的周期延拓。( )14、有限長序列h
16、(n)滿足奇、偶對稱條件時,則濾波器具有嚴(yán)格的線性相位特性。()15、y(n)=cosx(n)所代表的系統(tǒng)是線性系統(tǒng)。()16、x(n) ,y(n)的循環(huán)卷積的長度與x(n) ,y(n)的長度有關(guān);x(n) ,y(n)的線性卷積的長度與x(n) ,y(n)的長度無關(guān)。( )17、在N=8的時間抽取法FFT運(yùn)算流圖中,從x(n)到x(k)需3級蝶形運(yùn)算過程。( )20、 用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器時,加大窗函數(shù)的長度可以減少過渡帶的寬度,改變窗函數(shù)的種類可以改變阻帶衰減。()21、一個線性時不變的離散系統(tǒng),它是因果系統(tǒng)的充分必要條件是:系統(tǒng)函數(shù)H(Z)的極點(diǎn)在單位圓外。()22、一個線性時不
17、變的離散系統(tǒng),它是穩(wěn)定系統(tǒng)的充分必要條件是:系統(tǒng)函數(shù)H(Z)的極點(diǎn)在單位圓內(nèi)。()23.對正弦信號進(jìn)行采樣得到的正弦序列必定是周期序列。( )24.常系數(shù)差分方程表示的系統(tǒng)必為線性移不變系統(tǒng)。( )25.序列的傅里葉變換是周期函數(shù)。( )26.因果穩(wěn)定系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)可能在單位圓外。( )27.FIR濾波器較之IIR濾波器的最大優(yōu)點(diǎn)是可以方便地實(shí)現(xiàn)線性相位。( )28. 用矩形窗設(shè)計(jì)FIR濾波器,增加長度N可改善通帶波動和阻帶衰減。( )29. 采樣頻率fs=5000Hz,DFT的長度為2000,其譜線間隔為2.5Hz。( )30.按頻率抽取基2 FFT首先將序列x(n)分成奇數(shù)序列和偶數(shù)
18、序列。( ) 31.沖激響應(yīng)不變法不適于設(shè)計(jì)數(shù)字帶阻濾波器。( )32.雙線性變換法的模擬角頻率與數(shù)字角頻率成線性關(guān)系。( )33.巴特沃思濾波器的幅度特性必在一個頻帶中(通帶或阻帶)具有等波紋特性。( )34.只有FIR濾波器才能做到線性相位,對于IIR濾波器做不到線性相位。( )35.在只要求相同的幅頻特性時,用IIR濾波器實(shí)現(xiàn)其階數(shù)一定低于FIR階數(shù)。( )36.考慮到DFT的柵漏效應(yīng),采集數(shù)據(jù)時采集數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)越多(即N值越大)越好。( )37.若全通系統(tǒng)的極點(diǎn)在單位圓內(nèi),其零點(diǎn)一定在單位圓外與極點(diǎn)關(guān)于單位圓成鏡像對稱。( )38.沖激響應(yīng)不變法不能設(shè)計(jì)數(shù)字高通濾波器。( )39.切比雪
19、夫數(shù)字濾波器的幅度特性必在一個頻帶中(通帶或阻帶)具有等波紋特性。( )40.具有遞歸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的濾波器不一定是IIR濾波器。( )41序列的傅立葉變換是頻率的周期函數(shù),周期是2。 ( )42x(n)= sin(0n)所代表的序列不一定是周期的。 ( )43FIR離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)是z的多項(xiàng)式形式。 ( )44y(n)=cosx(n)所代表的系統(tǒng)是非線性系統(tǒng)。 ()45FIR濾波器較IIR濾波器的最大優(yōu)點(diǎn)是可以方便地實(shí)現(xiàn)線性相位。 ( )46用雙線性變換法設(shè)計(jì)IIR濾波器,模擬角頻轉(zhuǎn)換為數(shù)字角頻是線性轉(zhuǎn)換。 ( )47對正弦信號進(jìn)行采樣得到的正弦序列一定是周期序列。 ( )48常系數(shù)差分方程表示
20、的系統(tǒng)為線性移不變系統(tǒng)。 ( )49FIR離散系統(tǒng)都具有嚴(yán)格的線性相位。 ( )50在時域?qū)B續(xù)信號進(jìn)行抽樣,在頻域中,所得頻譜是原信號頻譜的周期延拓。 ( )三、計(jì)算題1、設(shè)序列x(n)=4,3,2,1 , 另一序列h(n) =1,1,1,1,n=0,1,2,3(1)試求線性卷積 y(n)=x(n)*h(n)(2)試求6點(diǎn)循環(huán)卷積。(3)試求8點(diǎn)循環(huán)卷積。2數(shù)字序列 x(n)如圖所示. 畫出下列每個序列時域序列: (1) x(n-2); (2)x(3-n);(3)x(n-1)6,(0n5);(4)x(-n-1)6,(0n5); 3已知一穩(wěn)定的LTI 系統(tǒng)的H(z)為試確定該系統(tǒng)H(z)的收斂
21、域和脈沖響應(yīng)hn。4設(shè)x(n)是一個10點(diǎn)的有限序列 x(n)= 2,3,1,4,-3,-1,1,1,0,6,不計(jì)算DFT,試確定下列表達(dá)式的值。(1) X(0), (2) X(5), (3) ,(4)5 x(n)和h(n)是如下給定的有限序列x(n)=5, 2, 4, -1, 2, h(n)=-3, 2, -1 (1) 計(jì)算x(n)和h(n)的線性卷積y(n)= x(n)* h(n);(2) 計(jì)算x(n)和h(n)的6 點(diǎn)循環(huán)卷積y1(n)= x(n)h(n);(3) 計(jì)算x(n)和h(n)的8 點(diǎn)循環(huán)卷積y2(n)= x(n)h(n);比較以上結(jié)果,有何結(jié)論?6一個因果線性時不變離散系統(tǒng),
22、其輸入為xn、輸出為yn,系統(tǒng)的差分方程如下:y(n)-0.16y(n-2)= 0.25x(n-2)x(n)(1) 求系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù) H(z)=Y(z)/X(z);(2) 系統(tǒng)穩(wěn)定嗎?(3) 畫出系統(tǒng)直接型的信號流圖;(4) 畫出系統(tǒng)幅頻特性。7如果需要設(shè)計(jì)FIR低通數(shù)字濾波器,其性能要求如下: (1)阻帶的衰減大于35dB, (2)過渡帶寬度小于p/6.請選擇滿足上述條件的窗函數(shù),并確定濾波器h(n)最小長度N 8兩個有限長的復(fù)序列xn和hn,其長度分別為N 和M,設(shè)兩序列的線性卷積為yn=xn*hn,回答下列問題:.(1) 序列yn的有效長度為多長? (2) 如果我們直接利用卷積公式計(jì)算y
23、n ,那么計(jì)算全部有效yn的需要多少次復(fù)數(shù)乘法? (3) 現(xiàn)用FFT 來計(jì)算yn,說明實(shí)現(xiàn)的原理,并給出實(shí)現(xiàn)時所需滿足的條件,畫出實(shí)現(xiàn)的方框圖,計(jì)算該方法實(shí)現(xiàn)時所需要的復(fù)數(shù)乘法計(jì)算量。 9用倒序輸入順序輸出的基2 DIT-FFT 算法分析一長度為N點(diǎn)的復(fù)序列xn 的DFT,回答下列問題:(1) 說明N所需滿足的條件,并說明如果N不滿足的話,如何處理?(2) 如果N=8, 那么在蝶形流圖中,共有幾級蝶形?每級有幾個蝶形?確定第2級中蝶形的蝶距(dm)和第2級中不同的權(quán)系數(shù)(WNr )。(3) 如果有兩個長度為N點(diǎn)的實(shí)序列y1n和y2 n,能否只用一次N點(diǎn)的上述FFT運(yùn)算來計(jì)算出y1n和y2 n的
24、DFT,如果可以的話,寫出實(shí)現(xiàn)的原理及步驟,并計(jì)算實(shí)現(xiàn)時所需的復(fù)數(shù)乘法次數(shù);如果不行,說明理由。10. 已知系統(tǒng)函數(shù),求其差分方程。11.已知,畫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。12.若x (n)= 3,2,1,2,1,2 ,0n5,1) 求序列x(n)的6點(diǎn)DFT,X (k)=?2) 若,試確定6點(diǎn)序列g(shù)(n)=?3) 若y(n) =x(n)x(n),求y(n)=?13用DFT對連續(xù)信號進(jìn)行譜分析的誤差問題有哪些?14畫出模擬信號數(shù)字化處理框圖,并簡要說明框圖中每一部分的功能作用。15簡述用雙線性法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字低通濾波器設(shè)計(jì)的步驟。168點(diǎn)序列的按時間抽取的(DIT)基-2 FFT如何表示?17已知,求x(n)。(6分)18寫出差分方程表示系統(tǒng)的直接型和級聯(lián)型結(jié)構(gòu)。(8分)19計(jì)算下面序列的N點(diǎn)DFT。(1)(4分)(2) (4分)20設(shè)序列x(n)=1,3,2,1;n=0,1,2,3 ,另一序列h(n) =1,2,1,2;n=0,1,2,3,(1)求兩序列的線性卷積 yL(n); (4分)(2)求兩序列的6點(diǎn)循環(huán)卷積yC(n)。 (4分)(3)說明循環(huán)卷積能代替線性卷積的條件
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