(57)【要約】【課題】デジタル信号の位相ノイズを低減する受信装置を提供する。【解決手段】受信装置１は、受信信号を入力するための入力手段１０と、局部発振信号の周波数が指示される選局指示手段２０と、前記指示された周波数を有する局部発振信号を生成する局部発振信号生成手段２２と、前記局部発振信号および前記受信信号の２つの信号を移相させる位相回転量を決定する位相回転量決定手段２４と、前記決定された位相回転量で前記２つの信号をそれぞれ移相して混合することにより、前記局部発振信号の周波数から一定値である中間周波数分高い周波数、および前記局部発振信号の周波数から前記中間周波数分低い周波数の２つの周波数の信号の中で、前記位相回転量に対応した一方の周波数の信号を除去すると共に、他方の周波数の信号を前記中間周波数の信号に変換する周波数変換手段１６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を入力するための入力手段と、
受信すべき周波数に対応する局部発振信号の周波数が指示される指示手段と、
前記指示された周波数を有する局部発振信号を生成する生成手段と、
前記局部発振信号および前記受信信号の２つの信号を移相させる位相回転量を決定する決定手段と、
前記決定された位相回転量で前記２つの信号をそれぞれ移相して混合することにより、前記局部発振信号の周波数から一定値である中間周波数分高い周波数の信号、および前記局部発振信号の周波数から前記中間周波数分低い周波数の信号の２つの周波数の信号の中で、前記位相回転量に対応した一方の周波数の信号を除去すると共に、他方の周波数の信号を前記中間周波数の信号に変換する変換手段とを備え、
前記決定手段は、前記生成された１つの局部発振信号に対して、それぞれが前記２つの周波数にそれぞれ対応する２つの前記位相回転量の中から一方を決定し、次に他方を決定することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載された受信装置において、
前記受信信号は、周波数が一定の間隔で送信される複数の放送信号を含み、
前記中間周波数は、前記一定の間隔の半分の周波数であることを特徴とする受信装置。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の受信装置において、
前記２つの位相回転量は、９０度および−９０度であることを特徴とする受信装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の受信装置において、
前記２つの周波数の何れかを含む周波数帯域を指示する帯域指示手段と、
前記指示された周波数帯域のフィルタリングを行うバンドパスフィルタとを更に備えることを特徴とする受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載された受信装置において、
前記２つの周波数は、それぞれ所定の帯域幅を有する周波数帯域の中心周波数であり、
前記バンドパスフィルタは、前記周波数帯域を含む帯域をフィルタリングすることを特徴とする受信装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の受信装置において、
前記変換手段は、
前記入力された受信信号および前記局部発振信号を、前記位相回転量に応じてそれぞれ同期して移相する少なくとも一対の移相手段と、
前記受信信号、前記局部発信信号、前記移相された受信信号および前記移相された局部発信信号をそれぞれ混合する混合手段とを備えることを特徴とする受信装置。
【請求項７】
受信信号が入力される工程と、
受信すべき周波数に対応する局部発振信号の周波数が指示される工程と、
前記指示された周波数を有する局部発振信号を生成する工程と、
前記局部発振信号および前記受信信号の２つの信号を移相させる２つの位相回転量の一方を決定する工程と、
前記決定された一方の位相回転量で前記２つの信号をそれぞれ移相して混合することにより、前記局部発振信号の周波数から一定値である中間周波数分高い周波数の信号、および前記局部発振信号の周波数から前記中間周波数分低い周波数の信号の２つの周波数の信号の中で、前記一方の位相回転量に対応した一方の周波数の信号を除去すると共に、他方の周波数の信号を前記中間周波数の信号に変換する工程と、
前記２つの位相回転量の他方を決定する工程と、
前記決定された他方の位相回転量で前記２つの信号をそれぞれ移相して混合することにより、前記局部発振信号の周波数から一定値である中間周波数分高い周波数の信号、および前記局部発振信号の周波数から前記中間周波数分低い周波数の信号の２つの周波数の信号の中で、前記他方の位相回転量に対応した他方の周波数の信号を除去すると共に、一方の周波数の信号を前記中間周波数の信号に変換する工程と、
を備えることを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル放送を受信するための受信装置および受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地上波のデジタルテレビ放送が開始され、この放送に対応したテレビ装置が供給されている。このようなテレビ装置は、下記特許文献１に記載されるように、受信信号と局部発振器の局部発振信号とを混合して、両方の信号の周波数差を所定の中間周波数に変換し、変換された中間周波数を増幅した後に復調するスーパーヘテロダイン受信方式が広く用いられている。このようなスーパーヘテロダイン受信方式を採用するテレビ装置では、所望する周波数の信号を中間周波数の信号に変換するための周波数変換手段としてイメージキャンセルミキサが一般に用いられる。テレビ装置は、局部発振信号の周波数を放送チャンネルの間隔毎に設定し、イメージキャンセルミキサを用いて所望する周波数から中間周波数の２倍分離れた周波数（イメージ周波数）の信号を消去すると共に、所望する周波数の信号を所定の中間周波数の信号に変換する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７８４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
他方で、地上波のデジタル放送は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号として伝送されるため、後段のデジタル復調回路でのビットエラーレートの悪化を避けるべく、位相ノイズに対する基準が厳しく要求されるが、前記の公報に開示された提案では、１つの放送チャンネルの周波数に対応した局部発振信号を放送チャンネルの周波数間隔でそれぞれ設定する必要があるため、局部発振信号を生成するＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）方式のような選局回路において、局部発振信号を生成する基準となる基準周波数を高くできないことから、位相ノイズを低減することは難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するために、本発明の受信装置は、受信信号を入力するための入力手段と、受信すべき周波数に対応する局部発振信号の周波数が指示される指示手段と、前記指示された周波数を有する局部発振信号を生成する生成手段と、前記局部発振信号および前記受信信号の２つの信号を移相させる位相回転量を決定する決定手段と、前記決定された位相回転量で前記２つの信号をそれぞれ移相して混合することにより、前記局部発振信号の周波数から一定値である中間周波数分高い周波数の信号、および前記局部発振信号の周波数から前記中間周波数分低い周波数の信号の２つの信号の中で、前記位相回転量に対応した一方の周波数の信号を除去すると共に、他方の周波数の信号を前記中間周波数の信号に変換する変換手段とを備え、前記決定手段は、前記生成された１つの局部発振信号に対して、それぞれが前記２つの周波数にそれぞれ対応する２つの前記位相回転量の中から一方を決定し、次に他方を決定することを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、指示された周波数を有する局部発振信号が生成され、生成された局部発振信号および入力された受信信号をそれぞれ移相させる２つの位相回転量を順次決定し、受信信号と局部発振信号とをそれぞれの位相回転量で移相して混合することで、局部発振信号の周波数から一定値である中間周波数分高い周波数、および局部発振信号の周波数から中間周波数分低い周波数の２つの周波数の信号を、それぞれ中間周波数の信号に順次変換できる。従って、１つの局部発振信号に対応した１つの周波数の信号を中間周波数の信号に変換する従来の方法に比べ、局部発振信号を生成する周波数の間隔を２倍に広く設定できることから、選局回路における基準周波数を高く設定できるため、位相ノイズを低減できる。
【０００７】
本発明の受信装置では、前記受信信号は、周波数が一定の間隔で送信される複数の放送信号を含み、前記中間周波数は、前記一定の間隔の半分の周波数であっても良い。また、本発明の受信装置では、前記２つの位相回転量は、９０度および−９０度であっても良い。
【０００８】
本発明の受信装置は、前記２つの周波数の何れかを含む周波数帯域を指示する帯域指示手段と、前記指示された周波数帯域のフィルタリングを行うバンドパスフィルタとを更に備えることが好ましい。
この発明によれば、バンドパスフィルタにより受信すべき周波数の周波数帯域の信号を通過させ、前記周波数帯域以外の信号の通過を制限できるため、イメージ周波数妨害をより確実に抑制できる。
【０００９】
本発明の受信装置では、前記２つの周波数は、それぞれ所定の帯域幅を有する周波数帯域の中心周波数であり、前記バンドパスフィルタは、前記周波数帯域を含む帯域をフィルタリングしても良い。
【００１０】
本発明の受信装置では、前記変換手段は、前記入力された受信信号および前記局部発振信号を、前記位相回転量に応じてそれぞれ同期して移相する少なくとも一対の移相手段と、前記受信信号、前記局部発信信号、前記移相された受信信号および前記移相された局部発信信号をそれぞれ混合する混合手段とを備えても良い。
【００１１】
上記した課題を解決するために、本発明の受信方法は、受信信号が入力される工程と、受信すべき周波数に対応する局部発振信号の周波数が指示される工程と、前記指示された周波数を有する局部発振信号を生成する工程と、前記局部発振信号および前記受信信号の２つの信号を移相させる２つの位相回転量の一方を決定する工程と、前記決定された一方の位相回転量で前記２つの信号をそれぞれ移相して混合することにより、前記局部発振信号の周波数から一定値である中間周波数分高い周波数の信号、および前記局部発振信号の周波数から前記中間周波数分低い周波数の信号の２つの周波数の信号の中で、前記一方の位相回転量に対応した一方の周波数の信号を除去すると共に、他方の周波数の信号を前記中間周波数の信号に変換する工程と、前記２つの位相回転量の他方を決定する工程と、前記決定された他方の位相回転量で前記２つの信号をそれぞれ移相して混合することにより、前記局部発振信号の周波数から一定値である中間周波数分高い周波数の信号、および前記局部発振信号の周波数から前記中間周波数分低い周波数の信号の２つの周波数の信号の中で、前記他方の位相回転量に対応した他方の周波数の信号を除去すると共に、一方の周波数の信号を前記中間周波数の信号に変換する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、指示された周波数を有する局部発振信号が生成され、生成された局部発振信号および入力された受信信号をそれぞれ移相させる２つの位相回転量を順次決定し、受信信号と局部発振信号とをそれぞれの位相回転量で移相して混合することで、局部発振信号の周波数から一定値である中間周波数分高い周波数、および局部発振信号の周波数から中間周波数分低い周波数の２つの周波数の信号を、それぞれ中間周波数の信号に順次変換できる。従って、１つの局部発振信号に対応した１つの周波数の信号を中間周波数の信号に変換する従来の方法に比べ、局部発振信号を生成する周波数の間隔を２倍に広く設定できることから、選局回路における基準周波数を高く設定できるため、位相ノイズを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
（実施形態１）
【００１４】
図１は、本発明の受信装置１の機能構成を示すブロック図である。この受信装置１は、例えば、地上波のデジタルテレビ放送が受信可能で、複数の放送エリアを跨いで携帯可能なテレビジョン受信機を想定する。この受信装置１は、入力手段１０と、高周波増幅手段１４と、周波数変換手段１６と、選局指示手段２０と、局部発振信号生成手段２２と、位相回転量決定手段２４とを備える。また、周波数変換手段１６は、第１移相手段３０と、混合手段３２と、第２移相手段３４と、第１中間周波フィルタ３６と、第２中間周波フィルタ３８と、加算手段４０とを有する。また、受信装置１は、周波数変換手段１６の後段に、図示は略すが、中間周波数の信号を増幅する中間周波数増幅手段、デジタル信号を抽出するＯＦＤＭ復調手段、デジタル信号の誤り訂正を行う誤り訂正手段および画像を表示する表示手段等を具備する。
【００１５】
入力手段１０は、デジタルテレビ放送波のように高周波な受信信号が、空中に放射された電波を受信するアンテナ１１を介して入力される。
【００１６】
高周波増幅手段１４は、選局指示手段２０からの指示に従い、入力手段１０に入力された受信信号を増幅する。
【００１７】
選局指示手段２０は、受信すべき周波数（希望周波数）がユーザにより指示され、指示された希望周波数に対応する局部発振周波数（局発周波数）の信号生成を局部発振信号生成手段２２に指示すると共に、希望周波数に関する情報を位相回転量決定手段２４に送る。本実施形態では、希望周波数に対応する局発周波数は、予め図示を略したテーブルにデータとして保持されている。即ち、１つの局発周波数に対応付けられている周波数は、この局発周波数より中間周波数分だけ高い周波数と、中間周波数分だけ低い周波数の２つであり、それぞれの局発周波数は、それぞれの周波数の帯域の２倍分、即ち、１２ＭＨｚステップで定義されている。
【００１８】
局部発振信号生成手段２２は、選局指示手段２０から指示された局発周波数の信号を生成する。この局部発振信号生成手段２２は、図示は略すが、ＰＬＬ方式の選局回路を有し、生成される局部発振信号の周波数が、テーブルから取得した局発周波数になるように制御される。ここで生成された局部発振信号は、周波数変換手段１６の混合手段３２と第２移相手段３４に送られる。
【００１９】
位相回転量決定手段２４は、局部発振信号および受信信号の２つの信号をそれぞれ移相させる位相回転量を決定する。本実施形態では、位相回転量は９０度および−９０度の何れかであり、位相回転量決定手段２４は、中間周波数の信号に変換する対象となる希望周波数に応じて、９０度および−９０度から１つを順次決定する。ここで決定された位相回転量の情報は、周波数変換手段１６の第１移相手段３０と第２移相手段３４に送られる。
【００２０】
周波数変換手段１６は、位相回転量決定手段２４で決定された位相回転量で局部発振信号および受信信号の２つの信号をそれぞれ移相して混合することにより、局部発振信号の周波数から一定値である中間周波数分高い周波数、および局部発振信号の周波数から中間周波数分低い周波数の２つの周波数の信号の中で、位相回転量に対応した一方の周波数の信号を除去すると共に、他方の周波数の信号を中間周波数の信号に変換する。本実施形態では、周波数変換手段１６は、外部からの指示に従い位相回転量を設定可能なイメージキャンセルミキサを採用する。この中で、第１移相手段３０と第２移相手段３４は、入力された受信信号および局部発振信号を、位相回転量に応じてそれぞれ同期して移相し、混合手段３２は、受信信号、局部発信信号、移相された受信信号および移相された局部発信信号を、それぞれ混合する。尚、イメージキャンセルミキサによりイメージ周波数の信号をキャンセルする具体的な方法は、本発明の要旨ではないため省略する（かかる方式については、例えば、特開２００１−１７７４２５号公報を参照）。この周波数変換手段１６で変換された中間周波数は、後段の各部に送られ、復調されて出力される。
【００２１】
図２は、地上波のデジタルテレビ放送の１チャンネル分のセグメント構成を示す図である。地上波のデジタルテレビ放送は、１チャンネルが６ＭＨｚの帯域幅を有し、１チャンネル分の各帯域が１３個のセグメントに分割されている。この中で、中央の１セグメント分の帯域Ｒ２を除く１２個のセグメント分の帯域Ｒ１，Ｒ３を用いてハイビジョン放送を行ったり、中央の１セグメント分の帯域Ｒ２を用いて携帯受信機向けサービスを行ったりできるように規定されている。尚、各チャンネルの周波数帯域の略中心の周波数が受信する希望周波数になり、中間周波数は、希望周波数と局部発振信号の局発周波数との差分値となる。例えば、図２では、１４チャンネルの周波数帯域の略中心の周波数が希望周波数となり、１３チャンネルの周波数帯域の略中心の周波数がイメージ周波数となる。
【００２２】
ここで、例えば、受信装置１を使用して、１３チャンネルから順次受信チャンネルを変更し、放送されているチャンネルを検索するような場合の処理の流れを説明する。最初に、受信信号が入力される工程が実行され、入力手段１０にデジタルテレビ放送信号の受信信号が入力される状態になる。続いて、局部発振信号の周波数が指示される工程が実行され、選局指示手段２０は、テーブルを参照して、１３チャンネルと１４チャンネルに対応する局発周波数を有する局部発振信号の生成を局部発振信号生成手段２２に指示する。この指示を受け、指示された局発周波数を有する局部発振信号を生成する工程が実行され、所定の局発周波数を有する局部発振信号が、局部発振信号生成手段２２で生成される。ここで生成された局部発振信号は、周波数変換手段１６に送られる。
【００２３】
続いて、局部発振信号および受信信号の２つの信号をそれぞれ移相させる２つの位相回転量の一方を決定する工程が実行される。本実施形態では、位相回転量は９０度および−９０度の何れかであり、位相回転量決定手段２４は、中間周波数の信号に変換する対象となる周波数に応じて、９０度および−９０度の何れか一方を決定する。決定された位相回転量の情報は周波数変換手段１６に送られる。
【００２４】
続いて、決定された一方の位相回転量で、局部発振信号および受信信号の２つの信号をそれぞれ移相して混合することにより、局部発振信号の周波数から一定値である中間周波数分高い周波数、および局部発振信号の周波数から中間周波数分低い周波数の２つの周波数の信号の中で、一方の位相回転量に対応した一方の周波数の信号を除去すると共に、他方の周波数の信号を中間周波数の信号に変換する工程が実行される。この結果、例えば、局発周波数よりも中間周波数分高い周波数、即ち、１４チャンネルの周波数は、周波数変換手段１６によりイメージ周波数として、この周波数の信号が除去されると共に、希望周波数である１３チャンネルの信号が中間周波数に変換されて後段の処理部に送られる。
【００２５】
続いて、１４チャンネルを受信する工程が実行されるが、１３チャンネルと１４チャンネルの局発周波数が同一であるため、位相回転量決定手段２４は、９０度および−９０度の何れかの位相回転量の内、１３チャンネル受信の際に決定された位相回転量とは異なる他方を位相回転量に決定する。続いて、決定された他方の位相回転量で、局部発振信号および受信信号の２つの信号をそれぞれ移相して混合することにより、局部発振信号の周波数から一定値である中間周波数分高い周波数、および局部発振信号の周波数から前記中間周波数分低い周波数の２つの周波数の信号の中で、他方の位相回転量に対応した他方の周波数の信号を除去すると共に、一方の周波数の信号を中間周波数の信号に変換する工程が実行される。
【００２６】
この結果、１３チャンネルの周波数は、周波数変換手段１６によりイメージ周波数として、この周波数の信号が除去され、希望周波数である１４チャンネルの信号は、中間周波数に変換されて後段の処理部に送られる。同様な方法で、１５チャンネルと１６チャンネルに対応する局発周波数を有する局部発振信号を生成し、それぞれのチャンネルの信号を中間周波数に変換する。このようにして、局発周波数を２つのチャンネル毎に１２ＭＨｚステップで順次生成することで、全てのチャンネルの信号を順次中間周波数に変換できる。
【００２７】
以上述べた実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）１つの局発周波数から２つの受信周波数の信号をそれぞれ中間周波数の信号に変換できるため、一定の周波数ごとに局発周波数を変化させて局部発振信号を作成する工程の実行回数が、略半分になることから、局部発振信号を作成するための処理時間を短縮できる。
（２）局部発振信号を生成する周波数の間隔を２倍に広く設定できることから、選局回路における基準周波数を高く設定できるため、位相ノイズを低減できる。
【００２８】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について、図３を参照して説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同じ部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
図３は、本実施形態２の受信装置１の機能構成を示すブロック図であり、前記の実施形態１における受信装置１に対して、帯域指示手段１８とバンドパスフィルタ１２が付加されている。帯域指示手段１８は、１つの前記局部発信信号に基づき、受信信号を中間周波数の信号にそれぞれ変換可能な２つの周波数の何れかの周波数帯域を指示する。また、バンドパスフィルタ１２は、入力手段１０に入力された受信信号を、帯域指示手段１８で指示された周波数帯域でフィルタリングを行い、フィルタリングした受信信号を高周波増幅手段１４に送る。
【００３０】
また、希望周波数の放送チャンネルとイメージ周波数の放送チャンネルとは、それぞれ局発周波数との差（中間周波数）が一定であれば、実施形態１のような互いに隣接する関係に限定されない。図４は、本実施形態２における局発周波数と２つのチャンネルの関係を示す図である。この図４が示すように、局発周波数ｆ１から１４チャンネルの信号が中間周波数の信号に変換され、局発周波数ｆ２から１３チャンネルと１６チャンネルの信号がそれぞれ同一の中間周波数（Ｒ４，Ｒ５）の信号に変換される。更に、局発周波数ｆ３から１５チャンネルと１８チャンネルの信号もそれぞれ中間周波数の信号に変換される。このように本実施形態２では、中間周波数は９ＭＨｚであると共に、希望周波数とイメージ周波数との差は１８ＭＨｚであり、２つの周波数の間には、２チャンネル分の周波数帯域が存在する。尚、２つの周波数の何れかが、放送される周波数帯域を超える場合、放送される周波数帯域を超えない側の周波数のみが中間周波数に変換される。
【００３１】
このような実施形態２によれば、実施形態１の（１）、（２）の効果に加えて、以下のような効果を奏することができる。
（３）バンドパスフィルタにより受信すべき周波数の周波数帯域の信号を通過させ、前記周波数帯域以外の信号の通過を制限できるため、イメージ周波数妨害をより確実に抑制することができる
（４）希望周波数とイメージ周波数との差は１８ＭＨｚあることから、フィルタリングの要求精度を低減できるため、バンドパスフィルタ１２の製作や調整が容易になる。
【００３２】
以上、本発明を図示した実施形態に基づいて説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、以下に述べるような変形例も想定できる。
（１）上記した各実施形態は、地上波のデジタルテレビ放送を受信する受信装置１への適用を想定したが、本発明の受信装置は、これに限るものではなく、デジタルラジオ放送やデジタルデータ放送等を受信するような受信装置に対しても適用できる。更に、本発明の受信装置を半導体回路等に集積し、種々の情報機器に適用しても良い。また、本発明が適用できる地上波のデジタルテレビ放送の規格は、日本で採用されているＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）方式に限定されるものではなく、例えば、ＤＶＢ−Ｔ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）方式のような他の規格に対しても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態１に係る受信装置の機能構成を示すブロック図。
【図２】地上波のデジタルテレビ放送のセグメント構成を示す図。
【図３】実施形態２に係る受信装置の機能構成を示すブロック図。
【図４】局発周波数と２つのチャンネルとの関係を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１…受信装置、１０…入力手段、１１…アンテナ、１２…バンドパスフィルタ、１４…高周波増幅手段、１６…周波数変換手段、１８…帯域指示手段、２０…選局指示手段、２２…局部発振信号生成手段、２４…位相回転量決定手段、３０…第１移相手段、３２…混合手段、３４…第２移相手段、３６…第１中間周波フィルタ、３８…第２中間周波フィルタ、４０…加算手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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