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《国防科学技术大学》 2010年
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雷达侦察与无源定位中LPI信号分析处理技术研究

李宏  
【摘要】:现代战争条件下,电子对抗与反对抗的斗争日趋激烈。对敌方雷达的侦察和定位是对其实施精确打击的前提,也是掌握战争主动权的关键。对大时宽带宽积线性调频(LFM)信号和多相编码信号等低截获概率(LPI)雷达脉冲压缩信号的分析处理是其中的核心问题。论文针对LPI雷达脉冲压缩信号的调制方式识别、调制参数估计及多普勒频率变化率高精度测量等关键技术展开了深入研究。主要研究内容概括如下: 第二章研究LFM信号脉内调制参数估计问题,着重解决多分量LFM信号的脉内调制参数估计问题。(1)针对单分量LFM信号脉内参数估计二次相位函数(QPF)方法的性能分析问题,从信噪比积累增益角度对其抗噪性能进行了分析,给出了输出信噪比的表达式,得到了保证算法获得合理估计精度的约束条件,并给出了一阶扰动分析法所要求的“高信噪比”条件。此外还给出了实际应用中信号处理长度和调频率搜索间隔的选取方法。(2)针对多分量LFM信号的QPF存在的信号间互扰和伪峰问题,提出了积分二次相位函数(IQPF)方法,该算法能有效抑制多分量信号间互扰和伪峰,给出了IQPF的SNR积累增益和参数估计精度的解析表达式,并通过仿真实验验证了理论分析结果。 第三章研究多相编码信号检测和调制参数估计问题,重点解决编码参数盲估计问题,为后续章节进行多相编码信号调制识别提供必要参数。(1)对多相编码信号QPF的特点进行了分析,提出了基于IQPF的检测方法,并通过接收机工作特性(ROC)曲线和特定虚警概率下的检测概率指标对其性能进行了分析。(2)推导了多相编码脉冲模糊函数(AF)的表达式,证明了AF幅度图像上距主脊线最近的脊线在时延和多普勒频率轴上的截距包含信号编码时长和子码率信息的结论。针对多相编码脉冲信号子码率和编码时长盲估计问题,提出了一种基于AF的估计算法,并对其性能进行了理论分析。(3)针对多相编码连续波信号,提出了基于AF局部特性的子码率和调制周期估计算法,算法计算效率高,易于工程实现。利用一阶扰动分析方法推导了子码率估计的理论均方误差的解析表达式。 第四章研究多相编码脉冲信号调制识别问题,着重解决雷达脉内调制识别研究中相同调制类型内不同调制序列识别难题。(1)针对现有算法仅以编码长度和子码率构造参考信号可能导致编码类型识别错误的问题,提出了一种新的“三参数”参考信号构造方法,并考虑了编码序列正序和反序识别问题。通过数值仿真分析了载频估计误差对相关分类器性能的影响。(2)针对已有调制识别算法对载频估计误差敏感的缺点,在分析多相编码信号间互相关谱特点的基础上,提出了基于互相关谱的调制方式识别算法,该算法无需载频估计并且可采用高效的快速Fourier变换(FFT)实现,运算复杂度低。 第五章研究单站无源定位中脉冲压缩信号多普勒频率变化率高精度估计问题,重点解决利用相参脉冲串精确估计脉压信号多普勒频率变化率的问题。(1)分析了目标辐射源与观测平台相对运动对观测平台接收信号的影响,建立了脉冲压缩信号观测信号模型。(2)针对LFM相参脉冲串信号,推导了多普勒频率变化率估计的克拉美-罗下界(CRLB),并将分数阶Fourier变换(FrFT)应用于LFM相参脉冲串信号多普勒频率变化率估计问题,提出了一种新的高精度估计算法。理论分析表明该算法估计精度逼近CRLB。(3)针对二相调制(BPSK)相参脉冲串雷达信号,提出了对接收信号进行±π相位补偿的高精度多普勒频率变化率估计算法,该方法通过相位补偿去除脉冲内BPSK调制,克服了进行平方或脉冲间相关运算会引入交叉项的问题;推导了不模糊多普勒频率变化率估计与脉冲重复频率、采样频率及观测时长间的约束关系。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN957.51

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 郝鑫;雷达信号调制方式识别的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈鹏;侯朝焕;梁亦慧;;基于离散分数阶傅立叶变换的水下动目标线性调频回波检测算法的研究[J];兵工学报;2007年07期
2 李涛;侯舒娟;曾海彬;吴嗣亮;;基于直线检测的两种LFM信号时频变换性能的比较[J];北京理工大学学报;2008年07期
3 傅雄军;张伟;高梅国;;基于码形捷变的相位编码信号旁瓣抑制[J];北京理工大学学报;2009年03期
4 刘锋;黄宇;陶然;王越;;Chirp-Rate Resolution of Fractional Fourier Transform in Multi-component LFM Signal[J];Journal of Beijing Institute of Technology;2009年01期
5 陶广源,廖桂生,刘宏伟;多相码信号数字脉压滤波器设计[J];电波科学学报;2003年02期
6 沈显祥;叶瑞青;唐斌;杨建宇;;基于欠采样的宽带线性调频信号参数估计[J];电波科学学报;2007年01期
7 王建英;吕雪;尹忠科;;基于MP分解的宽带LFM信号参数估计[J];电波科学学报;2007年06期
8 韩俊;何明浩;朱元清;王杰;;基于双谱二维特征相像系数的雷达信号分选[J];电波科学学报;2009年05期
9 龚文斌;黄可生;;基于图像特征的雷达信号脉内调制识别算法[J];电光与控制;2008年04期
10 冀贞海;朱伟强;赵力;邹采荣;;二维主分量分析的脉内调制识别算法研究[J];电光与控制;2009年11期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张正明;辐射源无源定位研究[D];西安电子科技大学;2000年
2 张军;弹载毫米波脉冲多普勒雷达制导信息处理研究[D];国防科学技术大学;2001年
3 郭福成;基于运动学原理的单站无源定位与跟踪关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
4 赵宏钟;毫米波多卜勒制导雷达信号处理方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
5 张国柱;雷达辐射源识别技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
6 周亚强;基于视在加速度信息的单站无源定位与跟踪关键技术研究及其试验[D];国防科学技术大学;2005年
7 龚享铱;利用频率变化率和波达角变化率单站无源定位与跟踪的关键技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
8 张葛祥;雷达辐射源信号智能识别方法研究[D];西南交通大学;2005年
9 普运伟;复杂体制雷达辐射源信号分选模型与算法研究[D];西南交通大学;2007年
10 占荣辉;基于空频域信息的单站被动目标跟踪算法研究[D];国防科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 刘东霞;脉内调制信号的分析与自动识别[D];西安电子科技大学;2003年
2 王越;基于多普勒频率变化率的无源定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 杨姗姗;雷达信号调制方式识别研究[D];南京航空航天大学;2007年
4 宋云朝;雷达信号细微特征提取方法研究[D];电子科技大学;2008年
5 陈役涛;雷达信号调制方式识别可信度研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 吕远;复杂调制雷达信号的调制识别与参数估计算法研究[D];电子科技大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李强;王其申;;一种基于小波变换的线性调频信号检测方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年03期
2 林雪原;骆卉子;范文强;;一种TDOA/AOA联合定位的算法[J];兵工自动化;2010年06期
3 杨小明;陶然;;基于分数阶Fourier变换和ESPRIT算法的LFM信号2D波达方向估计[J];兵工学报;2007年12期
4 刘锋;黄宇;陶然;王越;;分数阶Fourier变换对多分量Chirp信号中心频率的分辨能力[J];兵工学报;2009年01期
5 吴礼;彭树生;肖泽龙;是湘全;;提高毫米波近程探测雷达测距精度的方法研究[J];兵工学报;2009年03期
6 邓兵;陶然;尹德强;;分数阶傅里叶域的阵列信号盲分离方法[J];兵工学报;2009年11期
7 冯源;陶然;;加速旋转螺旋桨脉动噪声干扰特性及抑制方法研究[J];兵工学报;2010年06期
8 栾英宏;李跃华;;高分辨率毫米波雷达目标识别研究[J];兵工学报;2010年07期
9 邓兵;陶然;董云龙;;基于分数阶傅里叶变换的标量脱靶量测量新方法[J];兵工学报;2010年12期
10 马艳;罗美玲;;基于分数阶傅里叶变换水下目标距离及速度的联合估计[J];兵工学报;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 于晓辉;石要武;马彦;;一种混合色噪声背景下chirp信号参数估计方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 姚帅;方世良;;一种快速估计LFM信号参数的算法研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
3 曾朝阳;贾鑫;张晓永;;线性调频连续波激光雷达测量方法研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 郭汉伟;董臻;梁甸农;;分数阶付里叶变换机载SAR GMTI算法[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
5 张艳红;齐林;穆晓敏;陶然;;基于分数阶傅立叶变换的WLFM信号DOA估计[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
6 邹建彬;张尔扬;;基于FDOA的反辐射武器抗有源诱偏研究[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
7 马剑英;卢文良;;两种小时宽带宽积信号数字脉压算法的实际应用[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
8 杜琳琳;任艳;陈曾平;;舰船目标ISAR成像多普勒特性分析[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
9 李大芳;田剑豪;陈怀新;;机载电子辐射源的信号细微特征提取[A];中国雷达行业协会航空电子分会暨四川省电子学会航空航天专委会学术交流会论文集[C];2005年
10 冀贞海;李锋;宁勇;朱伟强;;基于模块二维主分量分析的脉内调制识别算法研究[A];江苏省电子学会2010年学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 蔡智富;脉压雷达信号的识别与参数估计算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 刘友永;水声差分跳频通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 杨天池;单站定位的散射信息几何构造法[D];解放军信息工程大学;2009年
10 贺思三;微动目标高分辨雷达信号建模及特征提取[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑宁;离散分数阶Fourier变换算法的仿真研究及FPGA实现[D];郑州大学;2010年
2 李帆;基于LMS的离散分数阶Fourier变换移动算法研究[D];郑州大学;2010年
3 孙成朋;DS-SS信号源定位技术研究及仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张国强;复杂信号分选算法研究与硬件设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 胡静;远距离无线TDCS的衰落信道适应技术[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 孙洪胜;基于方位角测量的无源定位算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王洋;直扩系统中线性调频干扰抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 游文婷;基于谱相关的通信和雷达信号识别方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 郑岩;基于方位角及其变化率的无源定位算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 杨光;基于分数阶傅立叶变换的水声信道多参数估计算法研究[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李利;纪凯;柴娟芳;;一种由粗到细的脉压雷达信号调制类型识别方法[J];弹箭与制导学报;2011年05期
2 王和国;张玉静;刘书明;;基于AD9516的高速四通道时间交叉采样时钟的设计[J];国外电子元器件;2008年06期
3 潘琳;;基于FPGA的脉冲压缩仿真与实现[J];电子设计工程;2009年04期
4 毕大平,董晖,姜秋喜;雷达对抗侦察宽带数字接收机[J];航天电子对抗;2004年06期
5 胡爱明;胡可欣;;相位编码信号在雷达中的应用[J];舰船电子对抗;2007年05期
6 刘莲霞;孔辉;谢一春;;相位测频法在雷达信号脉内特征分析中的应用[J];舰船电子对抗;2008年04期
7 李利;司锡才;王平军;;PSK信号的码速率估计及其多片DSP实现[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2010年01期
8 王菲;汪学刚;;ADSP-TS201的系统设计及外部总线接口技术[J];现代电子技术;2007年11期
9 李明;;雷达目标识别技术研究进展及发展趋势分析[J];现代雷达;2010年10期
10 张庆国;;基于FFT并实时修正的Rife频率估计算法[J];信号处理;2009年06期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 蔡智富;脉压雷达信号的识别与参数估计算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 郑立岗;数字接收机若干技术研究及系统实现[D];电子科技大学;2004年
3 朱明;复杂体制雷达辐射源信号时频原子特征研究[D];西南交通大学;2008年
4 李利;脉压雷达信号的识别和估计算法研究及其实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 杨萃;噪声环境下频率估计算法研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王巍;宽带信道化数字测频的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周杰;软件无线电在TD-SCDMA移动终端中的应用研究[D];西北工业大学;2003年
3 张昌菊;双信号快速测频技术及FPGA实现[D];电子科技大学;2006年
4 陈文静;基于FPGA的多信号检测研究与实现[D];电子科技大学;2006年
5 周柱;基于CORDIC算法的直接频率合成技术的研究和应用[D];国防科学技术大学;2005年
6 唐宏;数字信道化瞬时测频接收技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 李应希;数字信道化接收机系统设计及硬件实现[D];电子科技大学;2007年
8 陈役涛;雷达信号调制方式识别可信度研究[D];南京航空航天大学;2008年
9 王琦;基于FPGA的雷达信号数字接收机的实现[D];南京航空航天大学;2008年
10 栾文彬;高速高效信道化接收机的研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘红春,刘鸿运;放大器的相位噪声与噪声系数关系式理论推导[J];半导体情报;1999年03期
2 董永强,陶然,周思永,王越;基于分数阶傅里叶变换的SAR运动目标检测与成像[J];兵工学报;1999年02期
3 张丕壮,韩焱;利用相关系数对信噪比进行估计[J];兵工学报;2003年01期
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10 赵兴浩,邓兵,陶然;分数阶傅里叶变换数值计算中的量纲归一化[J];北京理工大学学报;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘建成;周杰;王国玉;;基于Wigner-Hough变换的线性调频信号检测性能[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 毛用才;几种复高阶循环平稳信号的参数估计研究[D];西安电子科技大学;1997年
2 王俊;微弱目标信号积累检测的方法研究[D];西安电子科技大学;1999年
3 张正明;辐射源无源定位研究[D];西安电子科技大学;2000年
4 邹虹;多分量线性调频信号的时频分析[D];西安电子科技大学;2000年
5 吕铁军;通信信号调制识别研究[D];电子科技大学;2000年
6 文援兰;航天器精密轨道抗差估计理论与应用的研究[D];解放军信息工程大学;2001年
7 李盾;空间预警系统对目标的定位与预报[D];国防科学技术大学;2001年
8 胡茑庆;转子碰摩非线性行为与故障辨识的研究[D];国防科学技术大学;2001年
9 黄春琳;基于循环平稳特性的低截获概率信号的截获技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
10 许邦建;多频连续波测距雷达关键理论、算法的研究及软硬件设计[D];国防科学技术大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟伟;雷达辐射源识别算法研究[D];西安电子科技大学;2002年
2 沈杰;典型通信信号细微特征的小波分析与提取[D];四川大学;2003年
3 刘东霞;脉内调制信号的分析与自动识别[D];西安电子科技大学;2003年
4 曾操;空时欠采样下的参数估计及硬件实现[D];西安电子科技大学;2004年
5 张华;低信噪比下线性调频信号的检测与参量估计研究[D];电子科技大学;2004年
6 韦逸嘉;数字化中频接收机及其算法研究[D];电子科技大学;2005年
7 荣海娜;复杂体制雷达辐射源信号脉冲重复间隔调制识别[D];西南交通大学;2006年
8 邓明毅;雷达信号参数估计算法的DSP实现研究[D];电子科技大学;2006年
9 江东;基于谱相关的非合作直扩信号参数估计技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
10 曾志伟;雷达情报侦察系统信号分析和识别[D];西安电子科技大学;2006年
【相似文献】
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1 张群逸;;雷达中的相位编码信号与处理[J];火控雷达技术;2005年04期
2 张润宁,林茂庸,阮龙泉;低旁瓣多相编码脉冲压缩“波形─—滤波器对”及其抗噪性能[J];系统工程与电子技术;1995年09期
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4 朱兆达 ,屠树德;极性采样倒相编码数字脉冲压缩处理器的检测性能[J];南京航空航天大学学报;1986年04期
5 卢刚,文定;随机捷变相位编码脉冲压缩的实现[J];系统工程与电子技术;1991年11期
6 李衍忠,蔡英杰,向敬成;宽带LFM信号数字产生与采集系统[J];系统工程与电子技术;2000年11期
7 俞根苗,吴顺君,罗永健;多相脉压编码在旁瓣抑制下的多普勒性能[J];现代雷达;2002年03期
8 林云生,武文,王晓军,李冠章;一类混沌二相编码脉冲压缩的性能分析[J];系统工程与电子技术;2003年04期
9 李轩,徐宏宇,刘玉英,张芝贤;合成孔径声纳成像聚焦问题的研究[J];微处理机;2004年03期
10 夏小梅,王子旭,杜小青;高性能的数字信号处理器在雷达系统中的应用[J];信息技术;2004年12期
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1 方尔正;卜广明;;微粒群算法在脉冲压缩中的应用[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
2 丁孔贤;;内腔式受激Raman的脉冲压缩[A];全国第三届光散射学术会议论文摘要[C];1985年
3 高艳涛;张旭东;;基于多核DSP的脉冲压缩算法仿真[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
4 唐晓婧;高阳;;灵巧噪声干扰方法仿真研究[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
5 徐寅晖;曾大治;;基于FPGA的多通道脉冲压缩程序设计[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
6 李巍;王萱芬;王杰;;一种新型的超低旁瓣脉冲压缩算法[A];第28届中国气象学会年会——S1第四届气象综合探测技术研讨会[C];2011年
7 王宗全;;软件雷达的设计初探[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
8 王超;吕志伟;何伟明;;利用受激布里渊散射获得皮秒激光脉冲[A];第七届全国激光科学技术青年学术交流会专辑[C];2003年
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10 罗林;杨文军;邓振淼;;调制滤波器在子带脉冲压缩中的应用研究[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
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2 贾朋群 胡英;美国国家天气雷达网纵览[N];中国气象报;2004年
3 中航工业成都飞机设计研究所 桑建华 中航工业发展研究中心 陈益邻;发展中的飞行器射频隐身技术[N];中国航空报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李宏;雷达侦察与无源定位中LPI信号分析处理技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 刘波;MIMO雷达正交波形设计及信号处理研究[D];电子科技大学;2008年
3 张娟;MIMO雷达信号检测与参数估计算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
4 刘韵佛;面向任务的MIMO雷达波形设计方法研究[D];西安电子科技大学;2013年
5 黄绣江;超短脉冲掺镱光纤激光器的研究[D];电子科技大学;2005年
6 谈斌;基于再生锁模光纤激光器的可调谐光孤子源研究[D];天津大学;2004年
7 徐永钊;光子晶体光纤及相关通信光电子技术的理论与实验研究[D];北京邮电大学;2007年
8 朱迪;星载降水雷达超低副瓣脉冲压缩算法的研究与实现[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2008年
9 蒲诚;脉冲压缩编码激励超声气体流量测量研究[D];天津大学;2010年
10 武剑辉;多波形频域数字脉冲压缩系统的研究[D];电子科技大学;2001年
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1 杨琦;多频多相编码信号及其在非连续谱下的波形优化设计与处理[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 强晓峰;随机脉位调制雷达信号分析[D];南京理工大学;2002年
3 王燚;脉冲压缩雷达干扰样式分析及效能评估[D];电子科技大学;2003年
4 李轩;合成孔径声纳成像实现方法研究[D];吉林大学;2004年
5 叶映宇;合成孔径雷达干扰方法的研究[D];电子科技大学;2005年
6 李嵬;宽带实时脉冲压缩系统的研制[D];电子科技大学;2005年
7 刘洪亮;UHF波段特种体制雷达近区杂波抑制技术研究与应用[D];国防科学技术大学;2005年
8 张毕标;基于多发单收的外辐射源雷达目标检测及其实现技术[D];西安电子科技大学;2011年
9 胡特;高分辨力雷达脉冲压缩技术研究[D];电子科技大学;2003年
10 王少军;数字脉压系统实时处理软件的设计[D];电子科技大学;2005年
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