(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した、Preamble Symbol区間およびData Symbol区間を有する信号を増幅する増幅部と、
前記信号の電力に応じて前記増幅部の利得を調整する調整部と、
増幅された前記信号を復調する復調部と、
Data SymbolからPreamble Symbolに変わる境界を始点とし、前記Preamble Symbolのheaderに含まれるL1_INFO_SIZEおよびL1_TI_MODEに基づいてPreamble Symbol数を算出し、算出した前記Preamble Symbol数に基づいて、前記信号から前記Preamble Symbol区間を検出する検出部と
を含み、
前記調整部は、前記Preamble Symbol区間の検出結果に応じて、前記増幅部の利得を調整する処理を制限する
受信装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記Preamble Symbol区間における前記増幅部の利得を調整する処理を停止する
請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記Preamble Symbol区間における、増幅された前記信号の電力に応じて前記増幅部の利得を調整する際の追従速度を低下させる
請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記調整部は、増幅後の前記信号を入力とするフィードバック型、または増幅前の前記信号を入力とするフィードフォワード型の少なくとも一方である
請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
受信した、Preamble Symbol区間およびData Symbol区間を有する信号を増幅する増幅部と、
前記信号の電力に応じて前記増幅部の利得を調整する調整部と、
増幅された前記信号を復調する復調部と
を備える受信装置の受信装置方法において、
前記受信装置による、
Data SymbolからPreamble Symbolに変わる境界を始点とし、前記Preamble Symbolのheaderに含まれるL1_INFO_SIZEおよびL1_TI_MODEに基づいてPreamble Symbol数を算出し、算出した前記Preamble Symbol数に基づいて、前記信号から前記Preamble Symbol区間を検出する検出ステップと
前記Preamble Symbol区間の検出結果に応じて、前記増幅部の利得を調整する処理を制限する制限ステップと
を含む受信方法。
【請求項６】
受信した、Preamble Symbol区間およびData symbol区間を有する信号を増幅する増幅部と、
前記信号の電力に応じて前記増幅部の利得を調整する調整部と、
増幅された前記信号を復調する復調部と
を備える受信装置の制御用のプログラムであって、
Data SymbolからPreamble Symbolに変わる境界を始点とし、前記Preamble Symbolのheaderに含まれるL1_INFO_SIZEおよびL1_TI_MODEに基づいてPreamble Symbol数を算出し、算出した前記Preamble Symbol数に基づいて、前記信号から前記Preamble Symbol区間を検出する検出ステップと、
前記Preamble Symbol区間の検出結果に応じて、前記増幅部の利得を調整する処理を制限する制限ステップと
を含む処理を受信装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置、受信方法、およびプログラムに関し、特に、例えば、次世代欧州ケーブル放送規格(DVB(Digital Video Broadcasting)-C2)に準拠する放送信号を受信する場合に用いて好適な受信装置、受信方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
主に欧州にて採用されているケーブルテレビ用放送規格として1994年に制定されたDVB-Cが知られており、これに代わる次世代のケーブルテレビ用放送規格としてDVB-C2が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
DVB-Cではコンスタレーションに256QAMが採用されていたことに対し、DVB-C2では4096QAMが採用されている。したがって、DVB-C2によれば、従来に比較してCATV網を介した情報の伝送容量を著しく増加させることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】DVB-C2規格書[Digital Video Broadcasting (DVB);Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital transmission system for cable systems (DVB-C2)]DVB Document A138
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、DVB-C2ではコンスタレーションに高密度の4096QAMが採用されているが故に、伝送容量の大容量化が実現される。ただし、その反面、コンスタレーションが高密度化されたために、伝送された信号を高い精度で復調することが要求されている。
【０００６】
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、伝送された信号を高い精度で復調できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面である受信装置は、受信した、Preamble Symbol区間およびData Symbol区間を有する信号を増幅する増幅部と、前記信号の電力に応じて前記増幅部の利得を調整する調整部と、増幅された前記信号を復調する復調部と、Data SymbolからPreamble Symbolに変わる境界を始点とし、前記Preamble Symbolのheaderに含まれるL1_INFO_SIZEおよびL1_TI_MODEに基づいてPreamble Symbol数を算出し、算出した前記Preamble Symbol数に基づいて、前記信号から前記Preamble Symbol区間を検出する検出部とを含み、前記調整部は、前記Preamble Symbol区間の検出結果に応じて、前記増幅部の利得を調整する処理を制限する。
【０００８】
前記調整部は、前記Preamble Symbol区間における前記増幅部の利得を調整する処理を停止することができる。
【０００９】
前記調整部は、前記Preamble Symbol区間における、増幅された前記信号の電力に応じて前記増幅部の利得を調整する際の追従速度を低下させることができる。
【００１０】
前記調整部は、増幅後の前記信号を入力とするフィードバック型、または増幅前の前記信号を入力とするフィードフォワード型の少なくとも一方とすることができる。
【００１１】
本開示の一側面である受信方法は、受信した、Preamble Symbol区間およびData Symbol区間を有する信号を増幅する増幅部と、前記信号の電力に応じて前記増幅部の利得を調整する調整部と、増幅された前記信号を復調する復調部とを備える受信装置の受信装置方法において、前記受信装置による、Data SymbolからPreamble Symbolに変わる境界を始点とし、前記Preamble Symbolのheaderに含まれるL1_INFO_SIZEおよびL1_TI_MODEに基づいてPreamble Symbol数を算出し、算出した前記Preamble Symbol数に基づいて、前記信号から前記Preamble Symbol区間を検出する検出ステップと、前記Preamble Symbol区間の検出結果に応じて、前記増幅部の利得を調整する処理を制限する制限ステップとを含む。
【００１２】
本開示の一側面であるプログラムは、受信した、Preamble Symbol区間およびData symbol区間を有する信号を増幅する増幅部と、前記信号の電力に応じて前記増幅部の利得を調整する調整部と、増幅された前記信号を復調する復調部とを備える受信装置の制御用のプログラムであって、Data SymbolからPreamble Symbolに変わる境界を始点とし、前記Preamble Symbolのheaderに含まれるL1_INFO_SIZEおよびL1_TI_MODEに基づいてPreamble Symbol数を算出し、算出した前記Preamble Symbol数に基づいて、前記信号から前記Preamble Symbol区間を検出する検出ステップと、前記Preamble Symbol区間の検出結果に応じて、前記増幅部の利得を調整する処理を制限する制限ステップとを含む処理を受信装置のコンピュータに実行させる。
【００１３】
本開示の一側面においては、Data SymbolからPreamble Symbolに変わる境界を始点とし、前記Preamble Symbolのheaderに含まれるL1_INFO_SIZEおよびL1_TI_MODEに基づいてPreamble Symbol数が算出され、算出された前記Preamble Symbol数に基づいて、信号からPreamble Symbol区間が検出され、前記Preamble Symbol区間の検出結果に応じて、前記増幅部の利得が調整される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一側面によれば、伝送された信号を高い精度で復調することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】DVB-C2のフレーム構造を示す図である。
【図２】DVB-C2のSymbolの構造を示す図である。
【図３】DVB-C2のPreamble Headerの構造を示す図である。
【図４】L1_TI_MODE=01の場合を説明する図である。
【図５】L1_TI_MODE=10の場合を説明する図である。
【図６】Pilot信号の配置を示す図である。
【図７】L1 signaling part2の情報長が短い場合の事象を説明する図である。
【図８】従来の受信装置における図７に対応する利得変化を示す図である。
【図９】本実施の形態である受信装置の第１の構成例を示すブロック図である。
【図１０】AGC調整処理を説明するフローチャートである。
【図１１】AGC調整処理の効果を説明するための図である。
【図１２】本実施の形態である受信装置の第２の構成例を示すブロック図である。
【図１３】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示を実施するための最良の形態（以下、実施の形態と称する）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
＜１．DVB-C2について＞
初めに、DVB-C2について説明する。図１はDVB-C2のフレーム構造を、図２はDVB-C2のSymbolの構造を、図３は、Preamble Headerの構造を示している。
【００１８】
すなわち、DVB-C2のフレーム（C2 Frame）は、その先頭に１以上８個以下で可変数のPreamble Symbol#1乃至#Nから成るPreamble Symbol(s)が配置され、それに続いて固定数448個のData Symbol#1乃至#448から成るData Symbolsが配置されている。なお、１個のPreamble Symbolと１個のData Symbolのシンボル長は同一である。
【００１９】
Preamble Symbol(s)には、Data Symbolsに格納されているデータを復号するために必要なL1 signaling part2と称する情報が格納されている。L1 signaling part2 の情報長(L1_INFO_SIZE)は、Data Slice数やPLP数に応じて決まり、Data Slice数やPLP数が多くなれば、L1 signaling part2 の情報長は長くなる。
【００２０】
Preamble Symbol(s)を構成するPreamble Symbolの数は、L1 signaling part2 の情報長(L1_INFO_SIZE)と、L1 signaling part2を送信するときの時間方向への分散配置を示すTime InterleaveのMode(L1_TI_MODE)に応じて決定される。なお、L1_INFO_SIZEとL1_TI_MODEは、各Preamble Symbolの先頭に設けられるPreamble Headerに格納されている。
【００２１】
L1_INFO_SIZEに対しては14ビットが割り当てられている。
【００２２】
L1_TI_MODEに対しては、２ビットが割り当てられており、00はNo Time Interleaving、01はBest Fit、10は４ OFDM Symbols、11は８ OFDM Symbolsをそれぞれ示している。
【００２３】
L1_TI_MODE=00が示すNo Time Interleavingは、L1 signaling part2を時間方向に分散せずに送信することを意味する。L1_TI_MODE=01が示すBest Fitは、Preamble Symbol(s)をL1 signaling part2の情報長（L1_INFO_SIZE）に応じたPreamble Symbolの個数で構成することを意味する。L1_TI_MODE=10が示す４ OFDM Symbolsは、Preamble Symbol(s)を４個のPreamble Symbolで構成することを意味する。L1_TI_MODE=11が示す８ OFDM Symbolsは、Preamble Symbol(s)を８個のPreamble Symbolで構成することを意味する。
【００２４】
L1_TI_MODEを01,10,11とすることにより、L1 signaling part2を時間方向に分散させることができるので、受信時の欠損、誤りなどの訂正精度の向上が期待できる。
【００２５】
図４はL1_TI_MODE=01（Best Fit）の場合を示している。この場合、L1 signaling part2の情報長がPreamble Symbolの２個数分に相当するので、L1 signaling part2が所定のサイズに分割されて、２個のPreamble Symbol#1,#2に均等に分散配置され、それらに同一のPreamble Headerが付加される。さらに、周波数方向に7.61MHz分の幅になるまで、Preamble Headerと分割されたL1 signaling part2が繰り返し配置される。このように周波数方向に繰り返し配置することにより、受信時のＳＮ比を向上させることができる。
【００２６】
図５はL1_TI_MODE=10（4 OFDM Symbols）の場合を示している。この場合、L1 signaling part2の情報長に拘わらず、L1 signaling part2が所定のサイズに分割されて、４個のPreamble Symbol#1乃至#4に均等に分散配置され、それらに同一のPreamble Headerが付加される。さらに、周波数方向に7.61MHz分の幅になるまで、Preamble Headerと分割されたL1 signaling part2が繰り返し配置される。このように周波数方向に繰り返し配置することにより、受信時のＳＮ比を向上させることができる。
【００２７】
図示は省略するが、L1_TI_MODE=11（8 OFDM Symbols）の場合、L1 signaling part2の情報長に拘わらず、L1 signaling part2が所定のサイズに分割されて、８個のPreamble Symbol#1乃至#8に均等に分散配置され、それらに同一のPreamble Headerが付加される。さらに、周波数方向に7.61MHz分の幅になるまで、Preamble Headerと分割されたL1 signaling part2が繰り返し配置される。
【００２８】
なお、DVB-C2のフレームが送信される場合、図６に示されるように、Preamble Symbol(s)については６キャリアに１キャリアの割合でPreamble Pilot信号が、Data Symbolsについては、１２または２４キャリアに１キャリアの割合でScattered Pilot信号が配置される。
【００２９】
受信装置においては、Preamble Pilot信号とScattered Pilot信号の間隔の違いに基づいて、Preamble Symbol(s)を検出し、検出したPreamble Symbol(s)からL1 signaling part2を読み出して、Data Symbolsに格納されているデータを復号するようになされている。
【００３０】
ところで、L1 signaling part2の情報長が短い場合、以下に示す事象が発生し得る。
【００３１】
図７は、L1 signaling part2の情報長が短い場合に発生し得る事象を示している。上述したように、L1_TI_MODE=10（4 OFDM Symbols）の場合、L1 signaling part2の情報長が短いと、４個のPreamble Symbol#1乃至#4に均等に分散配置される情報量も少なくなるので、繰り返し配置される回数も多くなる。ここで、例えばPreamble Symbol#2に配置された情報のビットに偏りがある（例えば、１だけまたは０だけが連続するなど）場合、Preamble Symbol#2の電力がその前後に比較して著しく大きくなったり、小さくなったりしてしまうことになる。
【００３２】
一方、CATV網を介して放送信号を受信する従来の一般的な受信装置では、放送信号の強度（電力）に応じて、受信した信号を増幅する際の利得を調整するAGC(Auto Gain Control)を有している。AGCは後段に入力される信号の電力が一定となるよう増幅時の利得を調整するものである。
【００３３】
したがって、Preamble Symbol#2の電力がその前後に比較して著しく大きかったり小さかったりする放送信号を受信した場合、図８に示されるように、AGCにより利得が不必要に変動してしまうことになる。この結果、後段に入力される信号の電力も不必要に変更してしまい復調エラーが発生し易くなってしまう。このような復調エラーは、コンスタレーションに高密度の4096QAMを採用しているDBV-C2の場合に顕著で現れることになる。
【００３４】
そこで、上述したようなビットの偏りが繰り返されることによって生じ得る放送信号の電力の偏りに対処できる受信装置が必要となる。
【００３５】
＜２．実施の形態＞
［受信装置の第１の構成例］
図９は、CATV網を介して送信されるDVB-C2に準拠した放送信号において、ビットの偏りが繰り返されることによって生じ得る電力の偏りに対処できる受信装置の第１の構成例を示している。
【００３６】
この受信装置１０は、フィードバック型AGC機能を有するものであり、RFチューナ２０、復調部３０、およびMPEGデコーダ４０から構成される。
【００３７】
RFチューナ２０は、局部発振器２１、ミキサ２２、およびIFアンプ２３から成り、CATV網を介して入力される放送信号としての高周波信号（RF信号）から、選局に対応した周波数成分を抽出し、中間周波数信号（IF信号）に変換して復調部３０に出力する。なお、IFアンプ２３は、復調部３０のAGC部３７からフィードバックされる利得に従ってIF信号を増幅する。
【００３８】
復調部３０は、局部発振器３１、ミキサ３２、FFT部３３、等化部３４、FEC部３５、Preamble Symbol検出部３６、およびAGC部３７から構成され、RFチューナ２０から入力されたIF信号をベースバンド信号（BB信号）にダウンコンバートして復調し、その結果得られる符号化信号をMPEGデコーダ４０に出力する。
【００３９】
Preamble Symbol検出部３６は、FFT部３３から出力されるOFDM信号に含まれるPilot信号に基づいてPreamble Symbol区間を検出し、Preamble Symbol区間である旨を示すAGC制御フラグをAGC部３７に通知する。AGC部３７は、IF信号の電力に応じて、RFチューナ２０のIFアンプ２３の利得を決定、通知する。
【００４０】
ただし、AGC部３７は、Preamble Symbol検出部３６からAGC制御フラグが通知されている場合、その動作を停止する。これにより、IFアンプ２３では、AGC部３７が動作を停止する前の利得が継続されることになる。なお、Preamble Symbol検出部３６からAGC制御フラグが通知されている場合、その動作を停止する代わりに、IF信号の電力に応じて利得を変化させるときの追従速度を遅くするようにしてもよい。
【００４１】
MPEGデコーダ４０は、復調部３０から入力された符号化信号をデコードし、その結果として得られるテレビジョン番組のAV信号を後段のモニタ（不図示）に出力する。
【００４２】
なお、受信装置１０は、DVB-C2に準拠した放送信号の受信を想定しているので、Preamble Symbol検出部３６に対してはFFT部３３から出力されるOFDM信号を入力しているが、DVB-T2に準拠した放送信号の受信を想定した場合、Preamble Symbol検出部３６に対してはミキサ３２から出力されるBB信号を入力するようにすればよい。
［動作説明］
図１０は、受信装置１０によるAGC調整処理を説明するフローチャートである。このAGC調整処理は、受信装置１０にて放送信号の受信が行われている間、継続して実行される。
【００４３】
ステップＳ１において、Preamble Symbol検出部３６は、FFT部３３からのOFDM信号に含まれるPilot信号に基づいてPreamble Symbol区間を検出し、Preamble Symbol区間である旨を示すAGC制御フラグをAGC部３７に通知する。
【００４４】
なお、Preamble Symbol区間の検出は、具体的には、Data SymbolからPreamble Symbolに変わる境界を始点とし、Preamble SymbolからData Symbolに変わる境界を終点としてPreamble Symbol区間を検出する。または、Data SymbolからPreamble Symbolに変わる境界を始点とし、Preamble Headerを復号して得られるL1_INFO_SIZEおよびL1_TI_MODEに基づいてPreamble Symbol数を算出してPreamble Symbol区間を検出する。
【００４５】
ステップＳ２において、AGC部３７は、AGC制御フラグに応じ、IFアンプ２３の利得の決定、通知を停止する。これにより、IFアンプ２３の利得は一時的に固定される。または、AGC部３７は、IF信号の電力に対する利得の変化の追従速度を遅くする。これにより、利得の変化速度が抑制される。
【００４６】
ステップＳ３において、Preamble Symbol検出部３６は、Preamble Symbol区間が終了したか否かを判定し、終了したと判定するまで待機する。この間、AGC制御フラグの通知は継続される。その後、Preamble Symbol区間が終了したと判定された場合、処理はステップＳ４に進められる。ステップＳ４において、Preamble Symbol検出部３６は、AGC部３７に対するAGC制御フラグの通知を停止する。これに応じてAGC部３７は、通常の動作（IF信号の電力に応じてIFアンプ２３の利得を決定、通知する）を再開する。この後、処理ステップＳ１に戻り、それ以降が繰り返される。
【００４７】
以上に説明したAGC調整処理によれば、IF信号の電力がその前後に比較して著しく大きかったり小さかったりした場合であってもIFアンプ２３の利得の著しい変動を抑止することができる。
【００４８】
図１１は、図８に示された、Preamble Symbol#2の電力がその前後に比較して著しく大きかったり小さかったりしている場合に対する受信装置１０の対処を示している。
【００４９】
GC部３７がAGC制御フラグに応じてIFアンプ２３の利得の決定、通知を停止した場合、図１１Ａに示されるように、IFアンプ２３の利得は一時的に固定される。AGC部３７がIF信号の電力に対する利得の変化の追従速度を遅くした場合、図１１Ｂに示されるように、利得の変化速度が抑制される。したがって、復調部３０における復調エラーの発生を抑止することができる。
【００５０】
［受信装置の第２の構成例］
図１２は、CATV網を介して送信されるDVB-C2に準拠した放送信号において、ビットの偏りが繰り返されることによって生じ得る電力の偏りに対処できる受信装置の第２の構成例を示している。なお、第１の構成例である受信装置１０と共通の構成要素については、同一の符番を付しているので、その説明は省略する。
【００５１】
この受信装置５０は、フィードバック型AGC機能およびフィードフォワード型AGC機能を有するものであり、受信装置１０に、BBアンプ６１およびAGC部６２を追加したものである。
【００５２】
BBアンプ６１は、BB信号の電力に応じてAGC部６２が決定する利得に従い、BB信号を増幅して後段に出力する。AGC部６２は、AGC部３７と同様、BB信号の電力に応じて、BBアンプ６１の利得を決定、通知する。ただし、AGC部６２は、Preamble Symbol検出部３６からAGC制御フラグが通知されている場合、その動作を停止する。
【００５３】
受信装置５０の動作については、上述した受信装置１０の動作を同様であるので、その説明は省略する。
【００５４】
なお、本開示は、実施の形態である、DVB-C2に準拠した放送信号の受信を想定した受信装置１０，５０のみならず、AGC機能を有する様々な受信装置に適用ができる。
【００５５】
ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【００５６】
図１３は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
【００５７】
このコンピュータ１００において、CPU（Central Processing Unit）１０１，ROM（Read Only Memory）１０２，RAM（Random Access Memory）１０３は、バス１０４により相互に接続されている。
【００５８】
バス１０４には、さらに、入出力インタフェース１０５が接続されている。入出力インタフェース１０５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部１０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部１０７、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部１０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部１０９、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１１１を駆動するドライブ１１０が接続されている。
【００５９】
以上のように構成されるコンピュータ１００では、CPU１０１が、例えば、記憶部１０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース１０５およびバス１０４を介して、RAM１０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【００６０】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
【００６１】
また、プログラムは、１台のコンピュータにより処理されるものであってもよいし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであってもよい。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであってもよい。
【００６２】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  受信装置，  ２０  RFチューナ，  ２３  IFアンプ，  ３０  変調部，  ３６  Preamble Symbol検出部，  ３７  AGC部，  ５０  受信装置，  ６１  BBアンプ，  ６２  AGC部
【図１】
0005699758.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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